KR0140465B1 - Disk device of head positioning detection using phase servo pattern - Google Patents
Disk device of head positioning detection using phase servo patternInfo
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- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
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Abstract
피크 검출회로에 의한 서보 프레임 판독신호의 피크 검출을 클록의 상승구간에동기시켜 세트하고, 제로크로스 발생회로부에 의해 위상 서보 패턴의 판독 신호의 제로 크로스 점을 검출하고 리세트하여 듀티 펄스를 작성한다. 이 듀티 펄스를 적분하여 위치 신호를 작성한다. 피크 검출과 제로 크로스 검출간에는 타이밍의 편이가 있기 때문에 목표 실린더의 온트랙 상태에서 50%로 조정되도록 듀티비를 측정하고, 기준 클록과 제로 크로스 검출 펄스의 타이밍을 지연 조정한다.The peak detection of the servo frame read signal by the peak detection circuit is set in synchronization with the clock rising section, and the zero cross generation circuit section detects and resets the zero cross point of the read signal of the phase servo pattern to generate a duty pulse. . The position pulse is generated by integrating the duty pulse. Since there is a shift in timing between peak detection and zero cross detection, the duty ratio is measured to be adjusted to 50% in the on-track state of the target cylinder, and the timing of the reference clock and zero cross detection pulse is delayed.
Description
제1도는 종래의 위상 서보 패턴의 설명도.1 is an explanatory diagram of a conventional phase servo pattern.
제2도는 제1도에서 헤드가 실린더 번호 1, 2, 3번의 각각의 트랙상에 위치했을 때의 제1 및 제3 필드 EVEN1, EVEN2에서의 듀티펄스(duty pulse)를 나타낸 타이밍 차트.FIG. 2 is a timing chart showing the duty pulses in the first and third fields EVEN1 and EVEN2 when the head is located on each track of cylinder numbers 1, 2 and 3 in FIG.
제3도는 제1도에서 헤드가 실린더 번호 2, 3번의 각각의 트랙상에 위치했을 대의 제2 필드ODD에서의 듀티펄스를 나타낸 타이밍차트.FIG. 3 is a timing chart showing the duty pulse in the second field ODM when the head is located on each track of cylinder numbers 2 and 3 in FIG.
제4도는 본 발명의 하드웨어 구성을 나타낸 구성도.4 is a block diagram showing a hardware configuration of the present invention.
제5도는 제4도의 디스크 엔클로저(disk enclosure)의 구조 설명도.5 is a structural diagram of the disk enclosure of FIG.
제6도는 제4도의 헤드 액추에이터의 측면 단면도.6 is a side cross-sectional view of the head actuator of FIG. 4.
제7도는 본 발명의 기능을 나타낸 구성도.7 is a block diagram showing the function of the present invention.
제8도는 본 발명의 디스크장치의 제품출하전 처리를 나타낸 플로차트.8 is a flowchart showing the product shipment processing of the disk apparatus of the present invention.
제9도는 본 발명의 디스크 장치의 전체적인 처리동작을 나타낸 플로차트.9 is a flowchart showing the overall processing operation of the disk apparatus of the present invention.
제10도는 제4도의 위치 신호 작성회로의 구성도.10 is a configuration diagram of the position signal generating circuit of FIG.
제11a도~제11d도는 서보패턴의 자기기록의 설명도.11A to 11D are explanatory diagrams of magnetic recording of the servo pattern.
제12도는 제10도의 피크 검출회로의 회로구성도.12 is a circuit diagram of the peak detection circuit of FIG.
제13a도~제13g도는 제12도의 피크 검출동작의 타이밍 차트.13A to 13G are timing charts of the peak detection operation of FIG.
제14a도~제14c도는 위상서보판독신호의 피크 검출시의 문제를 나타낸 타이밍 차트.14A to 14C are timing charts showing problems in detecting peaks of phase servo readout signals.
제15도는 제10도의 제로 크로스(zero-cross)검출회로의 회로 구성도.FIG. 15 is a circuit diagram of the zero-cross detection circuit of FIG.
제16a도~제16d도는 제15도의 제로 크로스 검출동작의 타이밍 차트.16A to 16D are timing charts of the zero cross detection operation of FIG.
제17도는 서보면에 기록한 본 발명의 서보 프레임의 설명도.17 is an explanatory diagram of the servo frame of the present invention recorded on the servo surface.
제18a도, 제18b도는 제17도의 트레이닝(training)부 및 마커(marker)부에서의 자기기록 패턴의 설명도.18A and 18B are explanatory diagrams of magnetic recording patterns in the training section and the marker section of FIG. 17;
제19도는 제17도의 가드 대역 인덱스(guard band index)부에서의 자기기록 패턴의 설명도.FIG. 19 is an explanatory diagram of a magnetic recording pattern in the guard band index portion of FIG. 17; FIG.
제20도는 제17도의 서보 패턴부에서의 전반 2필드의 자기 기록 패턴의 설명도.FIG. 20 is an explanatory diagram of a magnetic recording pattern of two first half fields in the servo pattern section of FIG. 17; FIG.
제21도는 제17도의 서보 패턴부에서의 후반 2필드의 자기 기록 패턴의 설명도.FIG. 21 is an explanatory diagram of a magnetic recording pattern of the latter two fields in the servo pattern section of FIG.
제22a도~제22i도는 서보 패턴의 기입(write)에 사용하는 우수번호를 갖는 8종류의 기입신호를 나타낸 타이밍 차트.22A to 22I are timing charts showing eight types of write signals having even numbers used for writing servo patterns.
제23a도~제23j도는 서보 패턴의 기입에 사용하는 기수번호를 갖는 8종류의 기입신호를 나타낸 타이밍 차트.23A to 23J are timing charts showing eight types of write signals having a radix number used for writing a servo pattern.
제24도는 제10도의 마스터 클록 작성회로의 회로블록도.24 is a circuit block diagram of the master clock preparation circuit of FIG.
제25도는 서보면의 기입에 사용하는 기입신호의 위상 번호의 조합 설명도.25 is a combination explanatory diagram of phase numbers of write signals used for writing a servo surface.
제26도는 실린더 전환(switching)에 사용하는 마스터 클록의 위상번호의 조합 설명도.FIG. 26 is an explanatory diagram of a combination of phase numbers of a master clock used for cylinder switching. FIG.
제27a도~제27j도는 제10도의 일치 판정회로에 의한 서보프레임의 판정상태 타이밍 차트.27A to 27J are judgment state timing charts of the servo frame by the coincidence determination circuit shown in FIG.
제28a도~제28e도는 온 트랙(on-track)시의 위치 검출을 나타낸 타이밍 차트.28A to 28E are timing charts showing position detection during on-track.
제29도는 제10도의 적분회로를 나타낸 회로도.FIG. 29 is a circuit diagram showing an integrated circuit of FIG.
제30a도~제30j도는 제10도의 적분회로에 의한 위치 검출 동작의 타이밍 차트.30A to 30J are timing charts of the position detection operation by the integrating circuit of FIG.
제31a도~제31f도는 피크 검출과 제로 크로스 검출에 의한 듀티비의 상이를 나타낸 타이밍 차트.31A to 31F are timing charts showing differences in duty ratios due to peak detection and zero cross detection.
제32도는 제29도의 적분제어부의 회로 블록도.32 is a circuit block diagram of the integral control unit of FIG.
제33a도~제33d도는 제32도의 적분 제어부에 의한 듀티비의 측정동작을 나타낸 타이밍 차트.33A to 33D are timing charts showing the duty ratio measurement operation by the integrating controller in FIG.
제34도는 제10도의 시프트(shifter)의 회로구성도.34 is a circuit diagram of the shifter shown in FIG.
제35a도~제35f도는 제34도의 시프터의 지연동작 타이밍 차트.35A to 35F are delay timing charts for the shifters in FIG. 34. FIG.
제36도는 제10도의 가변지연회로의 회로구성도.36 is a circuit diagram of the variable delay circuit of FIG.
제37a도, 제37b도는 제36의 가변지연회로의 지연동작 타이밍 차트.37A and 37B are timing charts of delay operation of the 36th variable delay circuit.
제38도는 제36도의 가변지연회로에서 사용하는 지연소자의 지연시간의 설명도.FIG. 38 is an explanatory diagram of a delay time of a delay element used in the variable delay circuit of FIG.
제39도는 제36도의 가변지연회로의 지연시간을 정하는 테이블 정보의 설명도.FIG. 39 is an explanatory diagram of table information for determining a delay time of the variable delay circuit of FIG. 36; FIG.
제40a도~제40e도는 제10도의 시프터와 가변지연회로에 의한 듀티비50%로의 지연 조정의 타이밍 차트.40A to 40E are timing charts of delay adjustment to 50% duty ratio by the shifter and variable delay circuit of FIG.
제41도는 본 발명의 듀티 조정처리의 플로차트.41 is a flowchart of the duty adjustment process of the present invention.
제42도는 가변지연회로에 대한 지연시간의 설정처리의 플로차트.42 is a flowchart of processing for setting delay time for a variable delay circuit.
제43a도~제43i도는 적분회로의 오차측정에 사용하는 듀티 펄스 생성의 타이밍 차트.43A to 43I are timing charts for duty pulse generation used for error measurement of an integrated circuit.
제44a도, 제44b도는 본 발명에 의한 적분오차의 측정동작 타이밍 차트.44A and 44B are timing charts for measuring integration error according to the present invention.
제45도는 본 발명에 의한 실린더 이득의 측정 동작 타이밍 차트.45 is a timing chart of a cylinder gain measurement operation according to the present invention.
제46도는 본 발명에 의한 적분회로조정처리의 플로차트.46 is a flowchart of an integrated circuit adjustment process according to the present invention.
제47도는 속도성분만에 의한 위치 예측의 설명도.47 is an explanatory diagram of position prediction using only the velocity component.
제48도는 본 발명의 가속도 성분을 포함시킨 위치 에측의 설명도.48 is an explanatory diagram of a position side including the acceleration component of the present invention.
제49도는 본 발명의 VCM 구동전류를 이용한 가속도 성분의 예측 처리의 타이밍 차트.49 is a timing chart of a prediction process of acceleration components using the VCM drive current of the present invention.
제50도는 본 발명의 디스크장치에서의 탐색처리(seeking process)의 플로차트.50 is a flowchart of a searching process in the disk apparatus of the present invention.
제51도는 본 발명의 위치 예측 섭루틴(subroutione)의 플로차트.51 is a flowchart of a position prediction subroutione of the present invention.
제52도는 +4실린더~-4실린더의 속도 범위를 갖는 헤드 이동속도의 설명도.52 is an explanatory diagram of a head moving speed having a speed range of +4 cylinder to -4 cylinders.
제53도는 실린더 전환에 사용하는 실린더번호와 마스터 클록위상번호의 관계 설명도.Fig. 53 is an explanatory diagram showing the relationship between the cylinder number and master clock phase number used for cylinder switching.
제54도는 제52도의 각 필드에서 사용하는 마스터 클록 위상번호의 조합 설명도.FIG. 54 is a combination explanatory diagram of master clock phase numbers used in each field of FIG. 52; FIG.
제55도는 +6실린더~-2실린더의 속도범위를 갖는 헤드이동속도의 설명도.55 is an explanatory diagram of a head moving speed having a speed range of +6 cylinders to -2 cylinders.
제56도는 제55도의 각 필드에서 사용하는 마스터 클록 위상번호의 조합 설명도.FIG. 56 is a combination explanatory diagram of master clock phase numbers used in each field of FIG. 55; FIG.
제57도는 +7실린더~-1실린더의 속도범위를 갖는 헤드 이동속도의 설명도.57 is an explanatory diagram of a head moving speed having a speed range of +7 cylinders to -1 cylinders.
제58도는 제57도의 각 필드에서 사용하는 마스터 클록위상번호의 조합설명도.FIG. 58 is a combination explanatory diagram of master clock phase numbers used in each field of FIG. 57; FIG.
제59도는 +10실린더~+4실린더의 속도범위를 갖는 헤드 이동속도의 설명도.59 is an explanatory diagram of a head moving speed having a speed range of +10 cylinders to +4 cylinders.
제60도는 제59도의 각 필드에서 사용하는 마스터 클록위상번호의 조합 설명도.FIG. 60 is a combination explanatory diagram of master clock phase numbers used in each field of FIG. 59; FIG.
제61도는 제52도, 제55도, 제57도, 및 제59도에 의한 탐색속도의 변속패턴 설명도.61 is an explanatory view of a shift pattern of the search speed according to FIGS. 52, 55, 57, and 59;
제62도는 본 발명의 탐색속도에 따른 실린더 전환처리의 플로차트.62 is a flowchart of a cylinder switching process in accordance with the search speed of the present invention.
제63도는 본 발명의 데이터면의 서보 프레임설명도.63 is a servo frame explanatory diagram of a data plane of the present invention.
제64도는 제63도의 서보패턴부의 제1~제3필드에서의 자기기록 팬턴 설명도.64 is an explanatory diagram of magnetic recording pantones in the first to third fields of the servo pattern portion in FIG.
제65도는 제63도의 서보 패턴부의 제4필드에서의 자기기록 패턴 설명도.65 is an explanatory diagram of a magnetic recording pattern in the fourth field of the servo pattern portion in FIG. 63;
제66도는 제64도의 제1필드와 제65도의 제4필드의 대비를 나타낸 설명도.FIG. 66 is an explanatory diagram showing a contrast between the first field of FIG. 64 and the fourth field of FIG. 65;
제67도는 제64도의 제2 및 제3필드의 대비를 나타낸 설명도.FIG. 67 is an explanatory diagram showing contrast between the second and third fields of FIG. 64; FIG.
제68도는 서보면에서의 서보헤드에 의한 위치검출의 설명도.68 is an explanatory diagram of position detection by a servo head on a servo surface.
제69도는 서보면과 같은 패턴을 데이터면에 기록하여 판독헤드로 위치검출한 경우에 문제를 설명한 설명도.FIG. 69 is an explanatory diagram for explaining a problem when the same pattern as the servo surface is recorded on the data surface and the position is detected by the readhead; FIG.
제70도는 본 발명의 데이터면의 서보 패턴에 의한 위치 검출 설명도.70 is an explanatory diagram of position detection by a servo pattern of the data surface of the present invention.
제71도는 본 발명의 데이터면의 서보 패턴을 기입하는데 사용하는 기입신호 위상번호의 조합 설명도.71 is a combination explanatory diagram of write signal phase numbers used to write the servo pattern of the data plane of the present invention.
제72도는 본 발명의 데이터면의 서보패턴을 판독하는 데 사용하는 마스터 클록 위상번호의 조합 설명도.72 is a combination explanatory diagram of master clock phase numbers used to read a servo pattern of the data plane of the present invention.
제73도는 본 발명에 의한 데이터면에 대한 서보 패턴의 기입동작 플로차트.73 is a flowchart of a write operation of a servo pattern on a data surface according to the present invention.
제74a도~제74f도는 본 발명에 의한 데이터 비트0의 위상서보 패턴과 판독동작을 나타낸 타이밍차트.74A to 74F are timing charts showing a phase servo pattern and read operation of data bit 0 according to the present invention.
제75a도~제75f도는 본 발명에 의한 데이터 비트 1의 위상 서보패턴과 판독동작을 나타낸 타이밍 차트.75A to 75F are timing charts showing a phase servo pattern and a read operation of data bit 1 according to the present invention.
제76도는 위상 서보 패턴을 사용한 본 발명의 기입처리의 플로차트.76 is a flowchart of the write processing of the present invention using a phase servo pattern.
제77도는 위상서보 패턴을 사용한 본 발명의 판독처리의 플로차트.77 is a flowchart of reading processing of the present invention using a phase servo pattern.
제78도는 요각(yaw angle)과 데이터 헤드의 간계 설명도.78 is an explanatory diagram of the yaw angle and the data head.
제79도는 데이터 헤드에 장착한 기입 헤드와 판독헤드의 설명도.79 is an explanatory diagram of a write head and a read head mounted on a data head.
제80a도~제80b도는 내측 및 외측 실린더의 최대요각에서의 판독헤드의 오프셋 설명도.80A to 80B are offset explanatory diagrams of the read head at the maximum yaw angle of the inner and outer cylinders.
제81도는 요각에 대한 오프셋의 직선보간에 의한 변화의 설명도.81 is an explanatory diagram of a change by linear interpolation of an offset with respect to a yaw angle.
제82도는 본 발명의 요각 오프셋 측정의 플로차트.82 is a flow chart of the yaw offset measurement of the present invention.
제83도는 제82도의 요각 오프 셋 측정으로 작성되는 오프셋 보정 테이블의 설명도.FIG. 83 is an explanatory diagram of an offset correction table created by the yaw angle offset measurement of FIG. 82; FIG.
제84도는 요각 오프셋 보정을 수반하는 판독처리의 플로차트.84 is a flowchart of read processing involving yaw offset correction.
제85도는 본 발명에서의 VCM 구동회로계의 구성도.85 is a configuration diagram of a VCM drive circuit system in the present invention.
제86도는 VCM용 D/A변환기의 중심치 측정 동작의 설명도.86 is an explanatory diagram of the center value measurement operation of the D / A converter for VCM.
제87도는 본 발명에 의한 VCM용 D/A변환기의 중심치 조정처리의 플로차트.87 is a flowchart of the center value adjustment process of the D / A converter for VCM according to the present invention.
제88도는 본 발명에 의한 리제로(rezero)처리의 플로차트.88 is a flowchart of rezero processing according to the present invention.
제89도는 평가함수를 위치오차 절대 적분치로 한 경우의 조정치와의 관계 특성도.Fig. 89 is a characteristic diagram of the relationship with the adjustment value when the evaluation function is the absolute position error integral value.
제90도는 평가함수를 코스시간(coarse time)으로 한 경우의 조정치와의 관계 특성도.90 is a characteristic diagram of the relationship with the adjusted value when the evaluation function is a coarse time.
제91도는 평가함수를 위치오차 절대적분치와 코스시간의 합으로하여 조정치를 정하는 본 발명의 서보계 자동조정의 특성도.91 is a characteristic diagram of the servo system automatic adjustment according to the present invention in which the adjustment function is determined by the sum of the position error absolute integral value and the course time.
제92a도~제92c도는 탐색제어에서의 위치오차 절대적분치와 코스시간의 타이밍 차트.92A to 92C are timing charts showing absolute position error integrals and course time in search control.
제93도는 인접실린더에 대한 데이터 헤드에 장착한 기입헤드와 판독헤드간의 관계 설명도.Fig. 93 is an explanatory diagram showing the relationship between a write head and a read head mounted on a data head for an adjacent cylinder.
제94도는 본 발명의 패딩(padding)처리로 확대하는 온 트랙슬라이스치(on-track slice value)의 설명도.FIG. 94 is an explanatory diagram of an on-track slice value expanded by the padding process of the present invention. FIG.
제95도는 본 발명의 패딩처리의 플로차트.95 is a flowchart of the padding process of the present invention.
본 발명은 디스크면에 기록된 서보정보의 위상을 판정하여 헤드의 위치를 검출하는 디스크 장치에 관한 것이며, 특히 서보정보 판독파형의 제로크로스(zero-cross)를 검출하여 헤드위치를 검출하는 디스크 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk apparatus for detecting the position of the head by determining the phase of servo information recorded on the disk surface. In particular, the disk apparatus for detecting the head position by detecting a zero-cross of the servo information reading waveform. It is about.
자기 디스크 장치는 회전하는 자기디스크의 반경방향으로 헤드를 이용하여 목표 트랙에 헤드를 위치하게하여 자기 헤드에 의해 자기 디스크의 트랙으로부터 데이터를 판독하고, 트랙에 데이터를 기입하는 기억장치이다. 이 자기 디스크장치에서는 기억용량을 증가시키고 또 소형화를 실현하기 위해서 기록밀도, 특히 트랙 밀도의 향상이 불가결하다. 고속의 처리속도를 구현하기 위해서는 헤드의 탐색시간은 약10msec의 성능의 것이 요구된다. 그러므로 헤드의 위치결정회로는 고속의 프로세서를 사용한 디지털회로가 사용되고 있다. 이 디지털 서보회로를 사용하면 샘플링 타이밍일 때만 위치를 검출하면 된다. 서보 헤드의 위치검출회로도 아날로그 서보위치검출회로와는 다른 회로가 요구되고 있다.A magnetic disk device is a memory device that reads data from a track of a magnetic disk by a magnetic head and writes data to the track by positioning the head on a target track using the head in the radial direction of the rotating magnetic disk. In this magnetic disk device, it is indispensable to improve the recording density, especially the track density, in order to increase the storage capacity and to realize miniaturization. In order to realize a high processing speed, the search time of the head is required to be about 10 msec. Therefore, a digital circuit using a high speed processor is used for the positioning circuit of the head. With this digital servo circuit, the position needs only to be detected at sampling timing. The position detection circuit of the servo head also requires a circuit different from the analog servo position detection circuit.
일반적으로 널리 사용되어온 2상 방식의 서보패턴은 자기 디스크의 트랙 밀도가 높아짐에 따라 위치신호의 복조회로의 주파수대역이 높아지고 노이즈의 영향을 쉽게 받는 문제가 있었다. 2상방식의 서보 패턴에서는 자기디스크의 서보면에 기록된 서지정보의 판독으로 얻은 파형의 피크를 검출하고 검출한 피크의 높이에 의거해서 위치를 검출하고 있다. 피크의 높이는 연속적으로 얻어지나 노이즈의 영향이나 자기디스크 매체면에 레벨변동이 위치의 검출량에 직접영향을 미치는 문제가 있었다.In general, the two-phase servo pattern, which has been widely used, has a problem that the frequency band of the demodulation circuit of the position signal is increased and the noise is easily affected as the track density of the magnetic disk increases. In the two-phase servo pattern, the peak of the waveform obtained by reading the surge information recorded on the servo surface of the magnetic disk is detected, and the position is detected based on the height of the detected peak. The height of the peak is obtained continuously, but there is a problem that the influence of noise and level fluctuation on the magnetic disk medium surface directly affect the detection amount of the position.
그러므로 서보 패턴을 위상 정보로서 기록하고 서보정보의 위상차에 의해 위치신호를 검출, 처리하는 방법이 미국특허 제4,549,232호, 제4,642,562등에 의해 제안되어 있다.Therefore, US Pat. Nos. 4,549,232, 4,642,562 and the like have proposed a method of recording a servo pattern as phase information and detecting and processing a position signal by the phase difference of the servo information.
제1도는 종래의 위상서보패턴을 나타낸다. 위상 서보 패턴은 자기 디스크의 서보면을 0번, 1번, 2번, 3번의 4실린더 단위로 나누어 각 실린더의 원주방향에 각각 위상이 다른 서보 정보를 기록한다. 즉 하나의 위상서보패턴은 제1필드 EVEN1, 제2필드 ODD 및 제3필드 EVEN2로 나누어진다. 제1 및 제3필드 EVEN1 및 EVEN2 에는 동일 위상의 서보패턴을 기록하고 제2필드 ODD에는 역 위상의 패턴을 기록하여 이동하는 헤드의 위치를 제2필드 ODD의 중심위치에서 판독할수 있도록 하고 있다.1 shows a conventional phase servo pattern. The phase servo pattern divides the servo surface of the magnetic disk into four cylinder units of No. 0, No. 1, No. 2 and No. 3 and records servo information of different phases in the circumferential direction of each cylinder. That is, one phase servo pattern is divided into a first field EVEN1, a second field ODD, and a third field EVEN2. The servo pattern of the same phase is recorded in the first and third fields EVEN1 and EVEN2, and the reverse phase pattern is recorded in the second field ODD so that the position of the moving head can be read from the center position of the second field ODD.
제2도는 제1 및 제3 필드 EVEN1 및 EVEN2에서의 위상차의 검출을 나타낸다. 이 경우에 서보 패턴은 기준 클록의 4개를 1주기로 하여 기록되어 있다. 즉 0~3번의 4개의 실린더내에서의 위치를 검출할 수 있는 경우를 예로들고 있다. 기준 클록의 기준위상을 도면의 굵은 선으로 나타낸 위상으로 하면, 헤드가 2번 실린더의 중심이 되는 위치 600에 있을 때는 클록 기준위상과 위상서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 위상차신호 610으로 나타낸 바와같이 서보패턴주기의 1/2이된다. 헤드가 제1실린더의 중심이 되는 위치 620에 있을 때는 클록기준 위상과 서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 위상차 신호 630으로 나타낸 바와같이 1/4주기가 된다. 헤드가 제3실린더의 중심이 되는 위치640에 있을 때는 클록기준위상과 서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 위상차신호 650으로 나타낸 바와 같이 3/4주기가 된다. 또한 헤드가 0번 실린더의 중심에 있을 때는 클로 기준위상과 서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 제로 또는 1주기가 된다.2 shows detection of phase difference in the first and third fields EVEN1 and EVEN2. In this case, the servo patterns are recorded with one cycle of four reference clocks. That is, the case where a position in four cylinders of 0-3 can be detected is taken as an example. If the reference phase of the reference clock is set to the phase indicated by the thick line in the figure, the phase difference between the clock reference phase and the read pulse of the phase servo pattern is as shown in the phase difference signal 610 when the head is located at the position 600 which is the center of the second cylinder. 1/2 of the servo pattern period. When the head is at the position 620 which is the center of the first cylinder, the phase difference between the clock reference phase and the read pulse of the servo pattern is 1/4 period as indicated by the phase difference signal 630. When the head is located at the position 640 which is the center of the third cylinder, the phase difference between the clock reference phase and the read pulse of the servo pattern is 3/4 period as indicated by the phase difference signal 650. When the head is in the center of cylinder 0, the phase difference between the claw reference phase and the read pulse of the servo pattern is zero or one period.
제3도는 제2 필드 ODD에서의 위상차의 검출을 나타낸다. 예를 들어 헤드가 2번 실린더의 중심이되는 위치660에 있을 때는 클로기준위상과 서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 위상차 검출신호670으로 나타낸 바와 같이 1/2주기가 된다. 헤드가 3번 실린더의 중심이되는 위치680에 있을 때는 클로기준 위상과 서보패턴의 판독 펄스간의 위상차는 위상차검출신호 690으로 나타낸 바와같이 1/4주기가된다. 따라서 이 위상차를 검출함으로써 자기 헤드가 0~3번 실린더의 어느 위치에 있는가를 검출할 수 있다.3 shows the detection of the phase difference in the second field ODD. For example, when the head is located at the position 660 at the center of cylinder 2, the phase difference between the claw reference phase and the read pulse of the servo pattern is 1/2 cycle as indicated by the phase difference detection signal 670. When the head is at the position 680 which is the center of cylinder 3, the phase difference between the claw reference phase and the read pulse of the servo pattern is 1/4 period as indicated by the phase difference detection signal 690. Therefore, by detecting this phase difference, it is possible to detect where the magnetic head is in cylinders 0-3.
이 위상 서보 패턴을 사용한 헤드 위치의 검출에서는 서보면으로부터의 판독파형의 피크를 검출하여 클록기준위상에 대한 위상차를 복수회 검출해서 그 위상차를 위치신호로 한다. 복수회의 위상차 검출을 하기 때문에 위치신호를 연속적으로 얻을 수는 없으나 평균화에 의해 장치가 노이즈의 영향을 거의 받지 않는다. 디스크 매체면의 레벨변동이 피크 검출의 변동이 되지 않을 정도로 적으면 위치검출을 정밀하게 할 수가 있다. 또한 헤드의 디지털적인 위치 결정제어에서는 각 샘플링 주기마다 위치정보를 얻으면 되기 때문에 연속적인 정보가 필요없으므로 위상서보 패턴을 사용한 위치 검출이 적합하다.In the detection of the head position using this phase servo pattern, the peak of the read waveform from the servo surface is detected, the phase difference with respect to the clock reference phase is detected a plurality of times, and the phase difference is used as the position signal. Since the phase signal is detected a plurality of times, the position signal cannot be obtained continuously, but the device is hardly affected by noise by averaging. If the level fluctuation of the disk medium surface is small enough not to fluctuate the peak detection, the position detection can be precise. In the digital positioning control of the head, since position information is obtained for each sampling period, continuous information is not required. Therefore, position detection using a phase servo pattern is suitable.
종래의 장치에서는 수정 발진기등의 고정위상을 갖는 클록원이 사용되었다. 따라서 디스크의 회전이 변동하면 서보 패턴과의 위상차를 정확히 검출할 수 없어서 위치검출 정밀도가 저하한다. 수정 발진기에서는 온도에 의해 발진주파수가 변동한다. 따라서 클록기준의 위상이 변동하여 서보 패턴과의 위상차를 정확히 검출할 수 없어서 위치 검출정밀도가 저하한다. 종래의 장치에서는 위상차를 검출한 후의 평균치의 계산에 의한 위치검출처리를 전용의 프로세서로 실행하고 있기 때문에 탐색속도가 빨라지면 프로세서의 처리속도가 이를 따를 수 없어서 고속탐색이 곤란하였다.In the conventional apparatus, a clock source having a fixed phase such as a crystal oscillator is used. Therefore, if the rotation of the disk varies, the phase difference with the servo pattern cannot be detected accurately, and the position detection accuracy is lowered. In crystal oscillators, the oscillation frequency varies with temperature. Therefore, the phase of the clock reference fluctuates, so that the phase difference with the servo pattern cannot be detected accurately, resulting in a low position detection accuracy. In the conventional apparatus, since the position detection processing by calculating the average value after detecting the phase difference is executed by a dedicated processor, when the search speed is increased, the processing speed of the processor cannot follow this, and thus high speed search is difficult.
또한 종래의 장치에서는 헤드가 0번으로부터 3번가지의 4실린더의 범위로 이동했을 경우에 위상차는 0~1주기(4클록)의 범위에서 변화한다. 따라서 중심의 2번 실린더에서는 위상차는 4클록분의 연속된 변화폭이 있지만 0번, 1번, 3번 실린더에서는 위상차의 변화폭이 적다. 그러므로 헤드위치의 검출 범위가 코스제어에서좁아져서 탐색제어가 어렵다.In addition, in the conventional apparatus, when the head is moved in the range of 0 to 3 four cylinders, the phase difference changes in the range of 0 to 1 period (4 clocks). Therefore, in the case of the center cylinder 2, the phase difference has a continuous range of change by 4 clocks, but in the cylinders 0, 1, and 3, the change in phase difference is small. Therefore, the detection range of the head position becomes narrow in the course control, so that the search control is difficult.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본원발명자들은 미국 특허 출원 제08/194663의 디스크 장치의 서보위치 검출장치를 제안하였다. 이 디스크 장치에서는 디스크의 서보영역앞에 타이밍 정보를 기록한 트레이닝 영역을 형성하고 클록 발생원인 PLL회로를 위상 동기 시켜서 디스크의 서보 패턴에 동기한 기준 클록을 발생한다. 그러므로 디스크의 회전 변동, 환경온도변경에 상관없이 규정위상의 기준클록을 발생할 수 있어서, 서보 패턴과의 위상차를 정확히 검출하여 헤드위치의 검출 정밀도를 높이고 있다. 위치신호의 검출처리에서는 제1~제3필드에서 헤드위치에 따라 듀티비가 0~100%의 범위에서 변화하는 듀티 펄스로 변환한다. 이 듀티 펄스를 사용하여 제1, 제2, 제3필드의 순번으로 콘덴서를 충전모드, 방전모드, 충전모드로 전환하여 적분하여 콘덴서의 적분전압으로서 헤드 위치 신호를 검출한다.In order to solve this problem, the inventors have proposed a servo position detection device for a disk device of US patent application Ser. No. 08/194663. In this disk apparatus, a training region in which timing information is recorded in front of the servo region of the disk is formed, and the PLL circuit serving as the clock generator is phase-locked to generate a reference clock synchronized with the servo pattern of the disk. Therefore, it is possible to generate a reference clock on the prescribed phase regardless of the disc rotational change or the environmental temperature change, thereby accurately detecting the phase difference with the servo pattern, thereby improving the detection accuracy of the head position. In the position signal detection process, the duty ratio is converted into a duty pulse in which the duty ratio varies from 0 to 100% in accordance with the head position in the first to third fields. Using this duty pulse, the capacitor is switched to the charging mode, the discharge mode, and the charging mode in the order of the first, second, and third fields, and integrated to detect the head position signal as the integrated voltage of the capacitor.
이 경우에 위상 서보 정보는 제1 및 제3 필드의 합이 제2필드와 거의 같도록 하고 있다. 목표 실린더에 온 트랙상태에서 제1, 제2, 제3 필드의 듀티비는 50%, 50%, 50%가 되고 적분 전압은 0이 된다. 이 적분회로에 의한 아날로그적인 위치신호의 검출에 의해 프로세서는 적분신호를 A/D변환하여 판독하기만 하면 되고, 고속탐색동작에 대응한 위치검출을 실행할 수 있다. 또한 복수의 위상이 다른 기준 클록으로부터 목표 실린더에 대응한 기준 클록을 선택하는 이른바 실린더 전환을 자동적으로 실행한다. 따라서 0번~3번 실린더중의 어느것이 목표 실린더가 되어도 항상 목표 실린더가 중심 실린더로서 ±2실린더의 범위에서 변화하는 위상 신호가 얻어져서 코스제어 및 온 트랙제어를 확실히 실행할 수 있다.In this case, the phase servo information is such that the sum of the first and third fields is approximately equal to the second field. In the track state on the target cylinder, the duty ratio of the first, second, and third fields is 50%, 50%, 50% and the integral voltage is zero. By detecting the analog position signal by the integrating circuit, the processor only needs to A / D convert and read the integral signal, so that the position detection corresponding to the high-speed search operation can be performed. In addition, so-called cylinder switching for selecting a reference clock corresponding to the target cylinder from a plurality of phase clocks having different phases is automatically executed. Therefore, even if any of the 0 to 3 cylinders becomes the target cylinder, a phase signal is always obtained in which the target cylinder changes as a center cylinder in the range of ± 2 cylinders, so that the course control and the on track control can be surely executed.
이미 제안한 디스크 장치에서는 서보헤드로부터 얻어진 위상 서보 정보의 판독 신호의 피크를 검출하여 헤드의 위치신호를 작성하고 있지만, 피크 검출에서는 노이즈의 영향을 받기 쉬워지고 지터(jitter)가 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다. 즉 피크 검출은 서보헤드로부터 얻어진 판독신호를 레벨 슬라이스한 후에 이 신호를 미분하는 식으로 실행하고 있다. 따라서 판독 파형에 혼입한 노이즈에 의해 잘못된 타이밍으로 피크 검출이 실행되어 위상을 변동케하는 지터가 발생하기 쉬워져서 그 결과 헤드의 위치 결정정밀도가 저하하는 문제점이 있다.In the proposed disk device, the position signal of the head is generated by detecting the peak of the read signal of the phase servo information obtained from the servo head. However, the peak detection is susceptible to the influence of noise and the jitter is easily generated. There is. In other words, the peak detection is performed by level-slicing the read signal obtained from the servo head and then differentiating the signal. Accordingly, there is a problem in that peak detection is performed at an incorrect timing due to noise mixed in the read waveform, and jitter causing the phase to be changed easily occurs. As a result, the positioning accuracy of the head is lowered.
이미 제안한 디스크 장치에서는 온 트랙중의 서보 정보로부터 얻어지는 듀티 신호는 제1~제3 필드에서 듀티비50%, 50%, 50%가 이상적이다. 그러나 실제로는 회로의 지연에 의해 50%로 되지는 않는다. 그러므로 온 트랙 상태에서 듀티비가 예를 들어 40%, 40%, 40%가 되어 듀티펄스가 적어진다거나, 듀티비가 60%, 60%, 60%가 되어 듀티 펄스가 비대해 진다. 온트랙 제어에서는 헤드는In the proposed disk device, the duty signals obtained from the servo information in the on-track are ideally 50%, 50% and 50% in duty ratio in the first to third fields. In practice, however, it is not 50% due to the delay of the circuit. Therefore, in the on-track state, the duty ratio is 40%, 40%, 40%, for example, so that the duty pulse is reduced, or the duty ratio is 60%, 60%, 60%, and the duty pulse is enlarged. In on-track control, the head
(우수필스)-(기수필드)=0(Excellent field)-(base field) = 0
의 조건에서 온 트랙한다. 그러므로 듀티비가 항상 60% 또는 40%이더라도 온 트랙제어의 정도에 문제가 없다. 그러나 탐색동작을 실행하는 경우에는 온 트랙상태에서 듀티비가 50%이면 탐색동작은 -50%~+50%의 범위에서 실행할 수 있는 반면에, 예를들어 온 트랙 상태에서 듀티비가 40%이면 탐색동작은 -40%~+60%의 범위에서 밖에 실행할 수가 없어서 고속탐색 동작에 대한 마진이 감소하는 문제가 있다.Be on track on condition of. Therefore, even if the duty ratio is always 60% or 40%, there is no problem in the degree of on-track control. However, in the case of executing the search operation, if the duty ratio is 50% in the on-track state, the search operation can be performed in the range of -50% to + 50%, while for example, if the duty ratio is 40% in the on-track state, the search operation is performed. Can only run in the range of -40% to + 60%, which reduces the margin for fast search operation.
아날로그 적분회로를 사용하고 있기 때문에 콘덴서의 충전전류와 방전전류간에 오차가 생긴다거나 듀티비가 50%이어도 적분전압이 0이 되지 않아서 위치검출 정밀도를 저하시킨다.Since the analog integrating circuit is used, there is an error between the charging and discharging current of the capacitor, and even if the duty ratio is 50%, the integral voltage does not become zero, thereby lowering the position detection accuracy.
한편 위상 서보 패턴에서는 예를 들어 목표 실린더를 중심으로 한 전후 2실린더로 된 4실린더의 범위에서의 위치검출 밖에 할 수 없기 때문에 위치 검출의 각 샘플링 주기 마다의 이동 실린더수로 정의되는 헤드의 이동속도를 4실린더내로 억제하므로 탐색속도가 제한되어 고속탐색동작을 할 수 없는 문제가 있었다.On the other hand, in the phase servo pattern, only the position detection in the range of 4 cylinders of the front and rear two cylinders centering on the target cylinder is possible, for example, the moving speed of the head defined by the number of moving cylinders for each sampling period of position detection. There is a problem in that the high speed search operation is not possible because the search speed is limited because it is suppressed within 4 cylinders.
또 각 샘플링 주기 마다 헤드위치를 검출하는 경우의 코스제어에서는 전회와 금회의 헤드위치로부터 다음 헤드 위치를 예측하여 목표속도를 설정한다. 그러나 코스제어는 가속, 정속, 감속의 목표속도패턴에 따라 실행되기 때문에 단순한 속도에 의거한 예측만으로는 예측위치와 실제위치간의 편차가 커져서 위치예측에 실패하여 탐색오차가 생길 우려가 있다.In the course control in the case of detecting the head position at each sampling period, the next head position is predicted from the previous and current head position and the target speed is set. However, since the course control is executed according to the target speed patterns of acceleration, constant speed, and deceleration, the prediction based on simple speed only increases the deviation between the predicted position and the actual position, which may lead to a failure in position prediction and a search error.
또한 종래의 2상 서보패턴을 사용한 디스크장치는 온도 오프셋 측정이나 요각 오프셋 측정을 실현하기 위하여 데이터면의 특정실린더에 서보정보를 기록한다. 그러므로 위상 서보 패턴을 사용한 경우에도 마찬가지로 데이터면의 특정 실린더에 위상서보 패턴을 기록할 필요가 있다. 이 경우에 서보면의 서보정보를 판독하는 서보헤드에 대하여 데이터면의 기입, 판독을 실행하는 데이터 헤드는 기입헤드와 판독헤드이 2개를 갖추고 있다. 특히 판독헤드는 자기 저항소자를 사용한 소형의 MR헤드를 사용하고 있다. 그러므로 서보면과 같은 위상서보패턴을 데이터면에 기록하여도 소형의 MR헤드에 의한 판독신호로부터 연속적인 헤드위치 신호가 얻어지지않는 문제가 있다.In addition, a conventional disk apparatus using a two-phase servo pattern writes servo information to a specific cylinder on the data surface in order to realize temperature offset measurement or yaw angle offset measurement. Therefore, even when the phase servo pattern is used, it is necessary to write the phase servo pattern in the specific cylinder of the data plane as well. In this case, two data heads for writing and reading data planes are provided for the servo head for reading servo information on the servo plane. In particular, the read head uses a small MR head using a magnetoresistive element. Therefore, there is a problem that a continuous head position signal is not obtained from the read signal by the small MR head even when the phase servo pattern such as the servo surface is recorded on the data surface.
상기한 문제외에도 디스크 장치의 성능을 확보하기 위한 다음의 여러가지 과제를 해결하여야 한다. 즉 요각오프셋의 측정과 보정, 음성코일모터(VCM)의 구동계통에 설치한 D/A변환기에 대한 중심치의 조정, 파워 온 스타트(power-on-start)에 수반하는 초기화처리로서의 리제로 동작, 서보계의 최적상태로의 자동조정, 소거(erasing)시의 온 트랙 슬라이스치의 적정화 등이다.In addition to the above problems, the following various problems for securing the performance of the disk device must be solved. In other words, measurement and correction of the yaw offset, adjustment of the center value for the D / A converter installed in the driving system of the voice coil motor (VCM), rezero operation as an initialization process accompanying power-on-start, Automatic adjustment to the optimum state of the servo system, and the optimization of the on-track slice value during erasing.
본 발명은 위상 서보 정보를 이용하여 위치를 검출할 수 있으며 또 노이즈나 지터에 강한 디스크 장치를 제공한다. 본 발명의 디스크 장치는 디스크 매체의 서보면에 위상서보정보를 기록한다. 즉 서보면의 4개의 실린더를 1개단위로 하여 각 실린더의 원주방향에 배치한 복수의 서보 프레임을 배치한다. 각 서보 프레임에는 트레이닝 영역, 마커영역, 인덱스/가드 대역 영역, 서보영역을 형성한다. 서보영역은 제1필드(EVEN1), 제2필드(ODD1), 제3필드(ODD2), 제4필드(EVEN2)로 나눈다. 제1 및 제4필드(EVEN1,EVEN2)에는 위치의 위상변화를 갖는 서보정보를 기록한다.The present invention provides a disk device that can detect a position using phase servo information and is resistant to noise and jitter. The disk apparatus of the present invention records phase servo information on the servo surface of the disk medium. That is, a plurality of servo frames are arranged in the circumferential direction of each cylinder with four cylinders on the servo surface as one unit. Each servo frame forms a training area, a marker area, an index / guard band area, and a servo area. The servo area is divided into a first field (EVEN1), a second field (ODD1), a third field (ODD2), and a fourth field (EVEN2). In the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2, servo information having a phase change in position is recorded.
회전방향에서 서보영역의 앞에 있는 트레이닝 영역에는 타이밍 정보를 기록하고 마커 영역에는 서보영역을 정하는 마커정보를 기록한다. 또한 가드/인덱스 영역에는 복수개의 인덱스 정보와 가드 대역정보를 동시에 기록한다. 인덱스/가드 대역영역에서는 복수개의 인덱스 정보와 가드대역 정보의 판독결과의 대다수결정에 따라 그중 하나의 정보를 검출한다.Timing information is recorded in the training area in front of the servo area in the rotation direction, and marker information defining the servo area is recorded in the marker area. In addition, a plurality of index information and guard band information are simultaneously recorded in the guard / index area. In the index / guard band region, one of the pieces of information is detected in accordance with the majority of the read results of the plurality of index information and the guard band information.
서보헤드로 판독된 서보 프레임의 판독신호로부터 판독펄스 검출회로부에 의해 판독 펄스를 검출한다. 이 판독펄스 검출 회로부는 예를 들어 피크검출회로부 및 제로크로스 검출회로부로 구성한다.The read pulse is detected by the read pulse detection circuit section from the read signal of the servo frame read by the servo head. The read pulse detection circuit section is composed of, for example, a peak detection circuit section and a zero cross detection circuit section.
이 검출회로부는 트레이닝 영역의 타이밍신호, 마커 영역의 마커신호, 인덱스/가드 대역 영역의 가드대역 신호의 판독 파형의 피크 타이밍을 검출하여 판독 펄스(피크검출펄스)를 발생한다.The detection circuit section detects the peak timing of the read waveform of the timing signal in the training area, the marker signal in the marker area, and the guard band signal in the index / guard band area to generate a read pulse (peak detection pulse).
제로 크로스 검출회로부는 서보정보 판독 신호의 제로 크로스 타이밍을 검출하여 헤드위치검출에 사용하는 제로크로스 검출신호를 발생한다. 또한 제로 크로스 검출회로부의 전 단계에는 저역필터를 설치한다. 본 발명의 위상서보 정보의 기록패턴은 위상 0.5실린더의 피치만큼 다르게 하여 기록한다. 목표 실린더의 판독신호 파형은 0.5실린더의 편이가 있게 기록된 양측의 기록패턴의 영향을 받기 때문에 줄어든다. 피크는 무디어지고 피그 검출시의 복조신호로서 피크검출펄스에 지터가 발생한다. 그러므로 위상서보정보의 판독신호에서는 제로크로스점을 검출하고 복조신호를 얻는다. 제로 크로스 검출에서는 인접하는 위상 패턴으로 인한 무딘 피크부의 영향을 받음이 없이 위상패턴과 정확히 동기하는 복조신호로서 제로크로스 검출펄스를 얻을 수 있다. 또한 전 단계에 저역 필터를 설치함으로써 판독신호의 노이즈를 줄일수가 있는 동시에 제로크로스부를 즉시 높일 수가 있어서 위상 서보의 기록 패턴과 동기하는 복조신호의 정밀도를 높일 수가 있다.The zero cross detection circuit section detects the zero cross timing of the servo information read signal and generates a zero cross detection signal used for head position detection. In addition, a low pass filter is installed in all stages of the zero cross detection circuit unit. The recording pattern of the phase servo information according to the present invention is recorded with a different pitch of phase 0.5 cylinder. The read signal waveform of the target cylinder is reduced because it is affected by the recording patterns on both sides recorded with the deviation of 0.5 cylinder. The peak becomes dull and jitter occurs in the peak detection pulse as a demodulation signal at the time of pig detection. Therefore, in the read signal of the phase servo information, a zero cross point is detected and a demodulated signal is obtained. In zero cross detection, a zero cross detection pulse can be obtained as a demodulation signal which is exactly synchronized with the phase pattern without being affected by dull peaks due to adjacent phase patterns. In addition, by providing a low pass filter at all stages, the noise of the read signal can be reduced, and the zero cross section can be immediately increased to increase the accuracy of the demodulated signal synchronized with the recording pattern of the phase servo.
트레이닝 영역, 마커영역, 인덱스/가드 대역영역, 서보영역 내의 모든 판독신호의 제로 크로스 점을 검출할 수가 있다. 또한 모든 판독신호의 피크도 검출 할 수 있다.Zero cross points of all read signals in the training area, the marker area, the index / guard band area, and the servo area can be detected. In addition, the peaks of all read signals can be detected.
클록 발생회로부는 트레이닝 영역의 타이밍 신호와 위상 동기시키는 기준위상을 갖는 기준클록을 발생한다. 마스터 클록 작성회로부는 클록발행회로부터의 기준 클록을 기준위상으로하고, 다른 위상을 갖는 복수의 마스터 클록을 작성하고, 트랙에 서보 헤드를 위치하게 할 목표 실린더에 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택하고, 선택한 마스터 클록을 출력한다.(실린더 전환기능)The clock generation circuit section generates a reference clock having a reference phase which is in phase synchronization with the timing signal of the training area. The master clock creation circuit section sets the reference clock from the clock issue as a reference phase, creates a plurality of master clocks having different phases, selects a master clock of a phase corresponding to a target cylinder to position the servo head on the track, Outputs the selected master clock (cylinder switching function).
헤드위치 신호 검출에서는 듀티펄스 작성회로부에 의해 마스터 클록의 기준위상과 제로크로스 검출펄스의 위상차에 대응하는 듀티비를 갖는 듀티 펄스를 발생한다. 적분회로부는 듀티펄스를 적분하여 서보헤드의 위치를 표시하는 위치신호를 발생한다.In the head position signal detection, the duty pulse generator circuit generates a duty pulse having a duty ratio corresponding to the phase difference between the reference phase of the master clock and the zero cross detection pulse. The integrating circuit unit integrates the duty pulse to generate a position signal indicating the position of the servo head.
본 발명은 회로지연이 있을 경우라도 온 트랙 상태에서 듀티비가 50%인 듀티펄스를 얻을 수 있는 디스크 장치를 제공한다. 전원을 턴온한 직후의 초기화 단계에서 특정의 목표 실린더에 대해 서보헤드의 온트랙 상태에서 듀티 펄스의 듀티비를 측정하는 듀티측정회로부를 제공한다. 듀티측정회로부는 서보정보의 제1 및 제3 필드에 대응하고 적분회로부에 출력하는 듀티 펄스를 반전시킴으로써 듀티비를 표시하는 적분신호를 얻을 수 있다. 듀티측정회로부의 측정결과는 듀티 조정회로부에 보내져서 듀티펄스의 듀티비를 목표실린더의 온 트랙상태에서 50%로 조정한다. 듀티조정회로부는 마스터 클록의 기준타이밍을 지연시켜 듀티비를 감소하는 제1지연회로부와 제로 크로스 검출펄스의 타이밍을 지연시켜 듀티비를 증가하는 제2 지연회로부를 갖춘다.The present invention provides a disk device capable of obtaining a duty pulse having a duty ratio of 50% in an on track state even when there is a circuit delay. In the initialization step immediately after the power is turned on, a duty measurement circuit section for measuring the duty ratio of the duty pulse in the on-track state of the servo head for a specific target cylinder is provided. The duty measurement circuit section may obtain an integrated signal indicating the duty ratio by inverting the duty pulses corresponding to the first and third fields of the servo information and output to the integration circuit section. The measurement result of the duty measurement circuit portion is sent to the duty adjustment circuit portion to adjust the duty ratio of the duty pulse to 50% in the on-track state of the target cylinder. The duty adjustment circuit section includes a first delay circuit section for delaying the reference timing of the master clock to reduce the duty ratio and a second delay circuit section for delaying the timing of the zero cross detection pulse to increase the duty ratio.
제1 지연회로부는 기준 클록의 1주기내의 소정시간마다 단계적으로 마스터클록을 지연시키는 시프팅 회로를 갖추며 이 시프팅회로의 시프단계출력중의 어느하나를 선택하여 마스터 클록에 소망하는 지연량을 부여한다. 제2 지연회로부는 고정된 지연량을 갖는 복수의 지연 성분(지연선)을 갖추며 복수의 지연성분을 선택하여 직렬로 접속해서 제로 크로스검출 펄스클록에 소망하는 지연량을 부여한다.The first delay circuit section has a shifting circuit for delaying the master clock step by step at a predetermined time within one period of the reference clock, and selects one of the shift step outputs of the shifting circuit to give a desired delay amount to the master clock. do. The second delay circuit section includes a plurality of delay components (delay lines) having a fixed delay amount, selects the plurality of delay components, connects them in series, and gives a desired delay amount to the zero cross detection pulse clock.
본 발명에서는 피크 검출에 의해 기준 클록을 동기 제어하고 제로크로스 점에서 서보 정보를 검출했을 경우에는 온 트랙 상태에서의 위상차 검출에 의한 듀티 펄스의 듀티비는 불가피하게 50%로부터의 벗어남이 생긴다. 그러나 듀티비를 측정하여 듀티비가 50%가 되도록 지연조정을 실시함으로써 온 트랙상태에서 적분회로에 의해 얻는 위치신호의 오프셋을 제거할 수 있다. 이 지연 조정은 회로지연에 의한 듀티비의 편차도 보정할 수가 있다.In the present invention, when the reference clock is synchronously controlled by peak detection and the servo information is detected at the zero cross point, the duty ratio of the duty pulse due to phase difference detection in the on-track state inevitably deviates from 50%. However, by measuring the duty ratio and performing delay adjustment so that the duty ratio is 50%, the offset of the position signal obtained by the integrating circuit in the on-track state can be eliminated. This delay adjustment can also correct the deviation of the duty ratio due to the circuit delay.
듀티 펄스의 듀티비를 50%로 설정하는 조정은 데이터면에 기록된 서보정보에 의한 헤드위치의 검출과 같이 적용한다. 즉 선택회로부에 의해 헤드를 서보헤드로부터 전환하는 상태와 마찬가지로 듀티비를 측정하여 이 듀티비를 50%로 지연 조정시킨다.The adjustment for setting the duty ratio of the duty pulse to 50% is applied as with the detection of the head position by the servo information recorded on the data plane. In other words, the duty ratio is measured and the duty ratio is delayed to 50% as in the state where the head is switched from the servo head by the selection circuit unit.
본 발명은 적분 동작과 관련한 여러가지 오차를 제거하여 적분회로를 최적의 상태로 유지하는 디스크장치를 제공한다. 적분회로부의 회로조정을 위해 적분오차를 측정하는 적분오차 측정회로부와 적분오차 보정회로부를 설치한다. 적분오차 측정회로부는 서보헤드를 서보면의 임의의 목표실린더 위치로 이동시키는 온 트랙 상태에 대응하는 듀티펄스를 파워 온 스타트의 초기화 처리시에 적분회로부에 모의적으로 공급하여 적분오차를 측정한다. 즉 서보정보의 제1~제4필드 전체에서의 듀티비가 50%가되는 듀티펄스를 모의적으로 발생하여 이 듀티펄스를 제로 크로스 검출 펄스(판독펄스)로서 듀티 펄스 작성회로부에 공급한다. 초기화 처리후에 적분오차 보정회로부는 측정한 적분오차에 의해 적분회로부로부터 얻은 위치신호를 보정하여 정확한 위치신호를 얻는다. 상기한 바와 같이 적분 오차 신호의 측정에 의해 얻어서 A/D변환한 위치 데이터로부터 적분회로의 변화를 제거하도록 보정함으로써 위치를 고정밀도로 검출할 수가 있다.The present invention provides a disk device that maintains the integral circuit in an optimal state by removing various errors associated with the integral operation. Integral error measurement circuit section and integral error correction circuit section for integral error measurement are provided for the circuit adjustment of the integral circuit section. The integral error measuring circuit section measures the integral error by supplying a duty pulse corresponding to an on track state for moving the servo head to an arbitrary target cylinder position on the servo surface during the initialization of the power-on start. In other words, a duty pulse in which the duty ratio is 50% in the first to fourth fields of the servo information is simulated, and the duty pulse is supplied to the duty pulse generator circuit as a zero cross detection pulse (read pulse). After the initialization processing, the integral error correction circuit section corrects the position signal obtained from the integral circuit section based on the measured integration error to obtain an accurate position signal. As described above, the position can be detected with high accuracy by correcting to remove the change of the integral circuit from the position data obtained by the measurement of the integral error signal and A / D converted.
적분오차 측정회로부는 실린더마다의 헤드 이동량을 표시하는 실린더 이득을 측정한다. 파워 온 스타트의 초기화처리시의 측정에서는 발생모드를 서보헤드를 임의의 목표 실린더에 이동시키는 온 트랙 상태에 대응하는 듀티 펄스의 발생으로부터 서보헤드를 1실린더의 거리만큼 한 방향으로 이동시키는 상태에 대응하는 듀티 펄스의 발생 또는 서보 헤드를 1실린더의 거리만큼 반대방향으로 이동시키는 상태에 대응하는 듀티 펄스의 발생으로 전환하고 적분회로부에 의해 위치변화를 각각 측정한다. 상기한 측정 결과에 의해 실린더마다의 위치변화량을 얻어서 초기화 처리후의 헤드위치 제어에 이용하는 실린더 이득으로 한다. 즉 듀티펄스 작성회로부에서는 서보정보의 제1~제4필드전체에서의 듀티비가 50%가 되는 듀티펄스를 목표실린더위치에서 발생하고, 헤드를 -1실린더 만큼 이동시킨 위치에서 듀티비가 25%, 75%, 75%, 25%로 변화하는 듀티펄스를 발생하고, 헤드를 +1 실린더 이동시킨 위치에서 듀티비가 75%, 25%, 25%, 75%로 변화하는 듀티펄스를 발생한다.The integral error measuring circuit section measures a cylinder gain indicating the amount of head movement for each cylinder. The measurement during the initialization process of the power-on start corresponds to a state in which the servo head is moved in one direction by the distance of one cylinder from the generation of the duty pulse corresponding to the on-track state in which the servo head is moved to an arbitrary target cylinder. Switching to the generation of the duty pulse or the generation of the duty pulse corresponding to the state in which the servo head is moved in the opposite direction by the distance of one cylinder, the position change is measured by the integrating circuit section, respectively. Based on the above measurement results, the amount of change in position for each cylinder is obtained and used as the cylinder gain used for the head position control after the initialization process. In other words, the duty pulse generator circuit generates a duty pulse at which the duty ratio of 50% of the entire first to fourth fields of the servo information is 50% at the target cylinder position, and the duty ratio is 25%, 75 at the position where the head is moved by -1 cylinder. Generate duty pulses varying by%, 75%, and 25%, and duty pulses varying by 75%, 25%, 25%, and 75% in duty ratio at the position where the head is moved by +1 cylinder.
본 발명은 샘플링 주기마다 4실린더를 초과하는 헤드이동속도의 고속탐색동작을 할 수 있는 디스크 장치를 제공한다. 위상 서보 정보를 이용하는 탐색제어에서는 헤드위치 검출신호를 분리해서 얻는다. 따라서 탐색제어회로부는 위치신호를 작성하는 각 샘플링 주기마다 탐색 동작시의 헤드 이동속도를 검출하는 속도 검출 회로부와 각 샘플링 주기마다 차회 샘플링시점에서의 헤드위치를 예측하고 클록선택회로부로 하여금 이 위치예측에 의해 얻은 목표 실린더에 대응하는 위상의 기준 클록을 선택토록 하는 위치 예측 회로부를 갖춘다.The present invention provides a disk device capable of a high-speed search operation of a head moving speed exceeding four cylinders per sampling period. In search control using phase servo information, the head position detection signal is obtained separately. Therefore, the search control circuit unit predicts the head position at the next sampling point for each sampling period and the speed detecting circuit unit for detecting the head moving speed during the search operation for each sampling period for producing the position signal, and causes the clock selection circuit unit to predict this position. The position prediction circuit part which selects the reference clock of the phase corresponding to the target cylinder obtained by this is provided.
위치 예측회로부는 탐색동작중의 헤등 이동속도에 의해 서보영역의 제1~제4필드이 각각에서의 목표 실린더를 전환하여 클록 선택회로부로 하여금 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택하도록 한다. 목표 실린더의 전환에서는 헤드이동속도가 높아짐에 따라 제1~제4필드에서의 전환 단계수와 각 전환동작에서의 목표실린더의 변화의 수가 증가한다.The position prediction circuit section switches the target cylinders in each of the first to fourth fields of the servo region by the headlight moving speed during the search operation so that the clock selection circuit section selects the master clock of the corresponding phase. In the switching of the target cylinders, as the head moving speed increases, the number of switching stages in the first to fourth fields and the number of changes in the target cylinder in each switching operation increase.
예를 들어 샘플링주기에서의 이동실린더의 수에 의해 정의한 헤드 이동속도가 서보정보의 반복 실린더 수 이내인 경우에는 위치 예측회로부는 클로선택 회로부로 하여금 목표 실린더를 전환함이 없이 제1~제4필드에서의 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택하도록 한다. 즉 서보정보의 반복 실린더수가 4실린더인 경우에 헤드이동속도가 -4실린더~+4실린더범위내에 있을 때는 목표실린더를 전환함이 없이 제1~제4필드에서 중심목표 실린더에 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택한다.For example, if the head moving speed defined by the number of moving cylinders in the sampling period is within the number of repeating cylinders of the servo information, the position prediction circuit section may cause the claw selection circuit section to switch the first to fourth fields without switching the target cylinder. Select the master clock of the corresponding phase in. That is, when the number of repetition cylinders of servo information is 4 cylinders, when the head moving speed is within the range of -4 cylinders to +4 cylinders, the master of the phase corresponding to the center target cylinder in the first to fourth fields without switching the target cylinders. Select the clock.
샘플링 주기에서의 이동실린더수에 의해 정의한 헤드 이동속도가 서보정보의 반복실린더를 초과하는 경우에는 위치 예측회로부는 필드를 제1, 제2 및 제3, 제4 필드로 나누어서 목표실린더를 2단계로 전환하여 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택하도록 한다. 예를 들어 서보정보의 반복 실린더 수가 4인 경우에는 헤드 이동속도가 -2실린더~+6실린더의 범위내에 있을 때는 제1, 제2필드에서는 목표 실린더를 중심실린더보다 1실린더 적은 목표 실린더로 전환한다.If the head moving speed defined by the number of moving cylinders in the sampling period exceeds the repetition cylinder of the servo information, the position prediction circuit divides the field into first, second, third and fourth fields and divides the target cylinder into two stages. Switch to select the master clock of the corresponding phase. For example, if the number of repeating cylinders of the servo information is 4, when the head moving speed is within the range of -2 cylinders to +6 cylinders, the first and second fields switch the target cylinders to target cylinders one cylinder smaller than the center cylinder. .
또한 제3, 제4필드에서는 목표실린더를 중심 실린더보다 1실린더 큰 목표 실린더로 전환하고 대응하는 위상의 마스터 클록을 각각 선택한다.In the third and fourth fields, the target cylinder is switched to the target cylinder one cylinder larger than the center cylinder, and the master clock of the corresponding phase is selected.
또한 헤드 이동속도가 증가하면 위치 예측회로부는 목표실린더를 제1~제4필드의 각각으로 4단계로 분리 전환하여 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택하도록 한다. 이 경우에는 헤드이동속의 증가에 따라 전환 실린더수를 헤드 이동방향으로 1, 2, 3---과같이 증가시키기만 하면된다.In addition, when the head moving speed increases, the position prediction circuit separates the target cylinder into four stages of each of the first to fourth fields so as to select a master clock having a corresponding phase. In this case, it is only necessary to increase the number of switching cylinders in the head moving direction as 1, 2, 3 --- as the head moving speed increases.
따라서 탐색 동작시의 헤드 속도에 따라 제1~제4필드에서 실린더를 전환함으로써 위치신호검출의 한계인 ±4실린더의 범위를 초과할 때라도 헤드위치를 정확히 검출할 수가 있어서 고속 탐색동작을 실현할 수가 있다.Therefore, by switching cylinders in the first to fourth fields according to the head speed during the search operation, the head position can be accurately detected even when the range of the ± 4 cylinder, the limit of the position signal detection, is exceeded, thereby achieving a high speed search operation. .
본 발명은 헤드의 이동에 따른 위치를 정확히 예측할 수 있는 디스크 장치를 제공한다. 탐색 제어에서의 위치예측 정밀도를 향상시키기 위해 위치예측회로부는 헤드이동의 가속도를 검출하여 차회의 샘플링시점에서의 헤드 위치를 예측한다. 예를 들어 가속도를 포함한 예측에서는 헤드의 가속에 따른 이동실린더의 수를 헤드 구동 전류에 의거해서 현위치에 가해서 예측위치를 계산한다. 따라서 가속도에 의한 헤드위치의 변화를 포함시킴으로써 위치를 보다 정확히 검출할 수 있으며 위치 예측의 큰 편차로 인한 탐색오차를 예방할 수가 있다. 본 발명은 데이터 헤드에 장착한 적은 MR 헤드(판독헤드)에 적합한 위상 서보 패턴을 데이터면에 기록하는 디스크 장치를 제공한다. 이를 위해서 서보정보를 데이터면에 기입하는 데이터면 서보 기입회로부를 설치한다. 데이터면 서보기입회로부에서는 4개의 분리된 필드중의 제1 및 제4필드(EVEN1 및 EVEN2)에 위치의 위상변화를 갖는 서보 정보와 제2 및 제3필드(ODD1 및 ODD2)에 역위상 변화를 갖는 서보정보를 데이터면의 특정실린더의 원주방향에 배치한 복수의 서보프레임의 각각에 기록하여 서보영역을 형성한다. 이 예에서는 데이터 헤드의 판독헤드로서 서보헤드에 배해 적은 MR헤드를 사용하였으므로 서보 면과 같은 서보정보를 기록하더라도 헤드 이동에 따라 직선으로 변화하는 위치신호를 얻을 수는 없다. 그러므로 예를 들어 서보면에 서보정보를 0,5실린더의 피치로 기록하는 경우에는 데이터면 서보기입회로부는 서보면과 같은 0.5실린더의 피치로 서보 정보를 기입하고 또한 제1 필드(EVEN1)과 제4 필드(EVEN2)의 서보정보와 제2 필드(ODD1)와 제3 필드(ODD2)의 위상정보를 기입하여 상호간에 단지 0.25실린더의 피치만큼만 편이 하도록 한다.The present invention provides a disk device capable of accurately predicting the position according to the movement of the head. In order to improve the position prediction accuracy in the search control, the position prediction circuit unit detects the acceleration of the head movement and predicts the head position at the next sampling point. For example, in the prediction including acceleration, the prediction position is calculated by adding the number of moving cylinders according to the acceleration of the head to the current position based on the head driving current. Therefore, by including the change of the head position due to the acceleration, the position can be detected more accurately and the search error due to the large deviation of the position prediction can be prevented. The present invention provides a disk apparatus for recording a phase servo pattern suitable for a small MR head (read head) mounted on a data head on a data surface. To this end, a data surface servo writing circuit section for writing servo information on the data surface is provided. In the data view input / output circuit section, the servo information having the phase change of position in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 among the four separate fields is applied to the reverse phase change in the second and third fields ODD1 and ODD2. The servo information is recorded in each of the plurality of servo frames arranged in the circumferential direction of the specific cylinder of the data plane to form a servo area. In this example, since the MR head less than the servo head is used as the read head of the data head, even if the servo information such as the servo surface is recorded, the position signal which changes linearly with the head movement cannot be obtained. Therefore, for example, in the case where the servo information is recorded on the servo plane at the pitch of 0,5 cylinders, the data plane read-in circuit section writes the servo information at the pitch of 0.5 cylinders as the servo plane, and also the first field (EVEN1) and the first field. The servo information of the fourth field EVEN2 and the phase information of the second field ODD1 and the third field ODD2 are written so as to shift only by a pitch of 0.25 cylinders from each other.
상기한 바와 같이 서보면에 서보정보를 기입할 수 있도록 하기 위하여 기준 클록의 상승 및 하강구간(leading and trailing edges)에 동기한 16위상분의 기입펄스를 발생시킨다. 한번에 0,25실린더씩 헤드를 탐색하면서 실린더 위치의 각각에 대응하는 제1~제4 필드에서의 위상번호의 기입 펄스를 선택하고 서보패턴을 기입한다. 일반적으로 서보면에 기록한 서보정보의 실린더 반복 수를 N으로 하였을 경우에는 데이터면 서보 기입회로부는 기준 클록 주파수를 그때의 기준 클록의 위상에 비해 상호간에 (1/4)N주기 만큼 다른 1/N로 나누어서 구한 기입펄스에 의해 얻은 (4N)종의 기입펄스를 발생한다. 데이터면 서보 기입회로는 또한 기입펄스중에서 기입실린더에 의해 지정한 소정위상의 기입펄스를 선택하여 서보면의 서보정보에 대응하는 서보정보를 데이터면의 서보영역에 기입한다.As described above, in order to enable the servo information to be written on the servo surface, a write phase pulse of 16 phases is generated in synchronization with the leading and trailing edges of the reference clock. Searching the head by 0,25 cylinders at a time, the write pulse of the phase number in the first to fourth fields corresponding to each of the cylinder positions is selected and the servo pattern is written. In general, when the number of cylinder repetitions of the servo information recorded on the servo plane is N, the data plane servo write circuit section has a 1 / N difference in the reference clock frequency by (1/4) N periods from the phase of the reference clock at that time. A write pulse of (4N) type is generated by the write pulse obtained by dividing by. The data plane servo write circuit also selects a write pulse of a predetermined phase specified by the write cylinder from among the write pulses, and writes servo information corresponding to the servo information of the servo plane into the servo area of the data plane.
본 발명은 헤드위치검출회로부에 의해 위상서보정보를 사용하여 데이터 비트 0 및 1이를 테이터면의 사용자 영역을 벗어난 특정 실린더로부터/에 판독/기입 할 수 있는 디스크 장치를 제공한다. 이러한 기능을 실현하기 위하여 데이터면의 사용자 영역을 벗어난 특정실린더에 서보정보를 사용하여 데이터를 기입하는 데이터 기입회로부와 이 데이터 기입회로부에 의해 기입된 서보정보를 판독하여 데이터를 복원하는 데이터 판독회로부를 설치한다.The present invention provides a disk apparatus capable of reading / writing data bits 0 and 1 from / to a specific cylinder outside the user area of the data surface by using the phase servo information by the head position detecting circuit section. In order to realize such a function, a data writing circuit section for writing data using servo information to a specific cylinder outside the user area of the data plane, and a data reading circuit section for reading the servo information written by the data writing circuit section and restoring the data. Install.
데이터 기입회로부는 기입데이터 0 및 1에 대응하여 제1 및 제4 필드의 듀티비와 제2 및 제3 필드의 듀티비가 다른 듀티 펄스를 사용하여 서보정보를 기입한다. 예를 들어 기입 데이터 비트0에 대응하여 제1~제4 필드의 듀티비가 25%, 75%, 75%, 25%의 듀티 펄스를 기입한다. 또 데이터 비트 1에 대응하여 제1~제4필드의 듀티비가 75%, 25%, 25%, 75%의 듀티펄스를 사용하여 서보 정보를 기입한다.The data write circuit unit writes servo information using duty pulses having different duty ratios of the first and fourth fields and duty ratios of the second and third fields corresponding to the write data 0 and 1. For example, a duty pulse of 25%, 75%, 75%, 25% is written in the duty ratio of the first to fourth fields in correspondence with the write data bit 0. The servo information is written using duty pulses of 75%, 25%, 25%, and 75% of the duty ratio of the first to fourth fields in correspondence with data bit 1.
데이터 판독회로부는 데이터면의 서보정보의 판독 신호를 듀티펄스작성회로부에 공급하여 듀티펄스를 발생한다. 또는 적분회로부는 듀티펄스를 적분하여 얻은 신호로부터 데이터 비트 0또는 1을 복원한다. 데이터면의 사용자 영역을 벗어나 있는 외주(外周)실린더에 데이터면의 서보정보를 기입하여 이를 데이터면의 오프트랙(off-track)측정에 사용한다. 또한 가장 내주의 실린더에도 이 서보정보를 기입하여 헤드 구동기구의 요각 오프셋의 측정에 사용한다.The data reading circuit section supplies the read signal of the servo information on the data plane to the duty pulse creating circuit section to generate the duty pulse. Or the integrating circuit section recovers data bits 0 or 1 from the signal obtained by integrating the duty pulse. Servo information of the data plane is written to an outer cylinder outside the user area of the data plane and used for off-track measurement of the data plane. The servo information is also written to the innermost cylinder and used to measure the yaw offset of the head drive mechanism.
본 발명은 헤드 암(head arm)에 의해 데이터헤드가 회동하여 내주 및 외주의 실린더에 위치하게 될때 판독 헤드의 요각오프셋을 측정하고 교정할 수 있는 디스크 장치를 제공한다. 파워 온 스타트의 초기화 처리시에 기입헤드와 판독헤드를 일체로 하여 갖춘 데이터 헤드를 서보면의 서보정보에 의거해서 데이터면의 외주 및 내주 실린더의 각각에 위치하도록 하여 각 실린더의 서보 정보에 의거해서 헤드암의 회동에 의해 생긴 판독 헤드의 요각 오프셋을 측정한다. 측정한 내주와 외주의 각 요각 오프 셋은 각 실린더 위치에서의 요각 오프셋을 구하는 보간계산에 사용한다. 실린더 번지를 인덱스(index)로 하는 보정 테이블을 작성한다. 보정테이블은 소정의 실린더 수단위로 요각 오프셋을 저장하여도 좋다. 요각 오프셋 보정은 예를 들어 데이터면의 판독 오차 발생시에 요각 오프셋을 보정하여 재시행(retry)동작을 실행한다.The present invention provides a disk device capable of measuring and correcting the yaw offset of the read head when the data head is rotated by the head arm to be located in the cylinders of the inner and outer circumferences. During the power-on start initialization process, a data head having a write head and a read head integrally is positioned on each of the outer and inner cylinders of the data plane based on the servo information of the servo plane, and based on the servo information of each cylinder. The yaw offset of the read head caused by the rotation of the head arm is measured. The measured angle offsets of the inner and outer circumferences are used for the interpolation calculation to find the offset of the angle at each cylinder position. Create a correction table with the cylinder address as an index. The correction table may store the yaw angle offset in units of predetermined cylinders. The yaw offset offset correction corrects the yaw offset when, for example, a reading error of the data plane occurs, and executes a retry operation.
본 발명의 디스크 장치에서는 VCM용의 D/A변환기의 변환신호를 그 중간점을 부여하는 참조전압에 대한 극성과 크기에 따라 VCM에 구동전류를 공급한다. 따라서 입력 구동데이터의 D/A변환 중심치에 의해 얻은 출력 중심치와 참조전압사이에 오차가 생길 가능성이 있다. 그러므로 파워 온 스타트의 초기와 치리시에 D/A 변환기에 대한 헤드 구동데이터를 중심치로부터 변화시켜 A/D변환 출력신호가 참조전압과 일치하기까지의 오차를 구한다. 초기화 처리후에 D/A변환기에 공급하는 헤드구동테이터로부터 오차를 측정하여 중심오차를 제거하도록 장치를 보정한다.In the disk device of the present invention, the drive signal is supplied to the VCM according to the polarity and magnitude of the converted signal of the D / A converter for the VCM with respect to the reference voltage giving the midpoint. Therefore, there is a possibility that an error occurs between the output center value obtained by the D / A conversion center value of the input drive data and the reference voltage. Therefore, at the beginning and at the beginning of power-on start, the head drive data for the D / A converter is changed from the center value to find the error until the A / D converted output signal matches the reference voltage. After the initialization process, the device is calibrated to eliminate the center error by measuring the error from the head drive data supplied to the D / A converter.
서보계통의 자동조정을 위해 탐색동작에 의해 제어모드를 코스 제어로부터 파인 제어(fine control)로 전환하기 까지의 코스시간을 속도제어에 사용하는 목표속도 패턴의 가감속을 정하는 이득을 조정치로서 가변하면서 측전한다. 또 탐색 동작에서 제어모드를 파인 제어로 전환하고 나서 헤드가 온 트랙하기 까지의 위상오차의 절대 적분치를 속도제어에 사용하는 목표속도패턴의 가감속을 정하는 이득을 조정치로서 가변하면서 측정한다. 이 측정에서 얻은 코스시간과 위치오차의 적분치의 합을 평가함수로하여 최소치가 되는 조정치를 최적치로서 검출하여 서보계를 자동조정한다.The gain that determines the acceleration / deceleration of the target speed pattern used for speed control is the variable time from the course control to fine control by the search operation for the automatic adjustment of the servo system. Measure while doing. In the search operation, the absolute integration value of the phase error from the control mode to the fine control and the head on-track is measured while varying the gain that determines the acceleration / deceleration of the target speed pattern used for the speed control as an adjustment value. The servo system is automatically adjusted by detecting the optimum adjustment value as the minimum value using the sum of the course time and the integral value of the position error obtained from this measurement.
또한 소거시에 온 트랙 상태를 판정하는 온 트랙 슬라이스치를 판독 및 기입시의 온 트랙 슬라이스치에 대해 확대한 값으로 변경한다.The on track slice value for determining the on track state at the time of erasing is changed to an enlarged value with respect to the on track slice value at the time of reading and writing.
본 발명의 상기 및 기타의 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the drawings.
[실시예]EXAMPLE
[하드웨어 구성][Hardware Configuration]
제4도에서 본 발명의 디스크 장치는 디스크 엔클로저(10)와 드라이브 콘트롤러(12)로 구성된다. 디스크 엔클로저(10)에는 디스크를 회전하는 스핀들 모터(14)와 헤드를 이동하는 음성 코일 모터(이하 VCM이라한다)(16)가 설치된다. 자기 디스크의 서보면의 정보를 판독하기 위하여 서보 헤드(18)와 서보헤드(IC22)가 설치된다. 또한 복수의 데이터면의 정보를 판독, 기입하기 위하여 데이터 헤드(20-1~20-n)와 데이터 헤드(IC24)가 설치된다. 데이터 헤드(20-1~20-n)의 각각은 헤드부에 기입헤드와 판독헤드를 일체로 하여 갖추고 있다. 기입헤드로서는 자기헤드를 사용하고 판독 헤드로서는 자기저항소자를 사용한 MR헤드를 사용하고 있다.In FIG. 4, the disk apparatus of the present invention is composed of a disk enclosure 10 and a drive controller 12. As shown in FIG. The disk enclosure 10 is provided with a spindle motor 14 for rotating the disk and a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) 16 for moving the head. The servo head 18 and the servo head IC22 are provided for reading the information of the servo surface of the magnetic disk. In addition, data heads 20-1 to 20-n and data heads IC24 are provided to read and write information on a plurality of data surfaces. Each of the data heads 20-1 to 20-n is provided with the write head and the read head integrally with the head portion. A magnetic head is used as the write head, and an MR head using a magnetoresistive element is used as the read head.
이 예에서는 서보헤드(18), 데이터 헤드(20-1~20-n)에 설치된 기입헤드 및 판독헤드의 코어 폭 중에서는 서보헤드의 코어폭이 가장 크며 그 다음으로는 기입헤드의 코어폭이 크고 판독헤드(MR헤드)의 코어폭이 가장작은 관계에 있다. 예를 들어 데터면의 트랙피치를 7μm로 하면 서보헤드(18)의 코어폭은 트랙 피치와 거의 같은 7μm으로 된다. 이에 반해 데이터 헤드에 설치되어 있는 기입헤드의 코어폭은 6μm이다. 또한 판독 헤드로서의 MR헤드의 코어폭은 기입헤드의 코어폭의 절반인 3μm정도가 된다.In this example, the core width of the servo head is the largest among the core widths of the servo head 18, the write heads provided in the data heads 20-1 to 20-n, and the read head, and then the core width of the write head is next. The core width of the readhead (MR head) is the smallest. For example, when the track pitch of the data surface is set to 7 µm, the core width of the servo head 18 is set to 7 µm which is approximately equal to the track pitch. In contrast, the core width of the write head provided in the data head is 6 m. In addition, the core width of the MR head as the read head is about 3 m, which is half the core width of the write head.
드라이브 콘트롤러(12)에는 전체적인 제어부로서 제어 프로세서(26)이 설치된다. 제어프로세서(26)는 인터페이스 회로(28)를 통해서 상위의 디스크 콘트롤 유닛과 결합되어 탐색명령, 판독명령, 기입명령등이 각종 명령을 수령하여 대응하는 처리를 실행한다. 제어 프로세서 아래에는 헤드위치 결정제어를 실행하는 드라이브 프로세서가 설치된다. 드라이브 프로세서(30)로서는 디지털 신호 프로세서를 사용하고 있다. 드라이브 프로세서(30)에 대한 헤드위치 검출을 위해 위치 신호 작성회로(36)가 설치된다.The drive controller 12 is provided with a control processor 26 as an overall control unit. The control processor 26 is coupled to the upper disk control unit via the interface circuit 28 so that a search command, a read command, a write command and the like receive various commands and execute corresponding processes. Below the control processor is installed a drive processor that executes head positioning control. As the drive processor 30, a digital signal processor is used. A position signal generation circuit 36 is provided to detect the head position with respect to the drive processor 30.
위치신호 작성회로(36)에는 서보헤드(18)의 판독 신호가 입력된다. 본 발명에서는 디스크 매체의 데이터면에 위상 서보 정보를 기록하고 있다. 이 위상서보정보의 판독신호에 의거해서 위치신호 작성회로(36)는 헤드위치를 표시하는 위치 검출신호를 작성한다. 위치신호 작성회로(36)로부터의 위치신호는 A/D변환기(38)에 의해 디지털 데이터로 변환되어 드라이브 프로세서(30)에 송출된다. 드라이브 프로세서(30)는 D/A 변환기(32) 및 드라이버(34)를 통해서 스핀들모터(14)를 제어한다. 또 드라이브 프로세서(30)는 D/A변환기(40) 및 드라이버(42)를 통해서 VCM(16)을 구동하여 헤드의 위치 제어를 실행한다.The read signal of the servo head 18 is input to the position signal generation circuit 36. In the present invention, phase servo information is recorded on the data surface of a disk medium. Based on the readout signal of the phase servo information, the position signal generation circuit 36 creates a position detection signal indicating the head position. The position signal from the position signal generation circuit 36 is converted into digital data by the A / D converter 38 and sent to the drive processor 30. The drive processor 30 controls the spindle motor 14 through the D / A converter 32 and the driver 34. The drive processor 30 also drives the VCM 16 through the D / A converter 40 and the driver 42 to perform head position control.
드라이브 프로세서(30)에 의한 헤드의 위치 결정제어는 탐색 명령에 의거해서 헤드를 목적실린더로 이동시키는 탐색 제어와 헤드가 목적실린더에 도달할때 온 트랙 상태를 유지하는 온 트랙제어를 실시한다. 탐색 제어는 코스제어와 파인제어로 구성된다. 코스제어는 목표속도 패턴에 따라 헤드를 목표 실린더의 직전에 이동시키는 제어이다. 파인 제어는 코스제어에 의해 목표실린더의 직전, 예를 들어 0.5실린더전에 도달했을 때 제어모드를 속도제어로부터 위치서보제어로 전환하여 목표실린더에 헤드를 끌어오는 제어이다.The positioning control of the head by the drive processor 30 performs search control for moving the head to the destination cylinder based on a search command and on track control for maintaining the on track state when the head reaches the destination cylinder. Search control consists of course control and fine control. The course control is a control for moving the head just before the target cylinder according to the target speed pattern. Fine control is control which switches the control mode from the speed control to the position servo control and pulls the head to the target cylinder when the course control reaches just before the target cylinder, for example, 0.5 cylinder.
한편 디스트 매체의 데이터면에 대한 데이터를 판독, 기입하기 위해 부호화/복호화 회로(44), 복조회로(48), 및 바이어스 전류제어회로(46)를 설치한다. 이들 판독/기입계의 회로는 공지의 회로를 그대로 사용할 수 있다.On the other hand, an encoding / decoding circuit 44, a demodulation circuit 48, and a bias current control circuit 46 are provided to read and write data on the data surface of the disc medium. As a circuit of these read / write systems, a well-known circuit can be used as it is.
또한 본 발명에서는 디스크 매체의 데이터면의 특정실린더 즉 사용자 영역에 대하여 내주의 단부에 위치하는 내주가드 대역영역 및 외주에 위치하는 외주가드 대역 영역에 서보면의 위상 서보 패턴에 대응하는 동등한 위상 서보 패턴을 기록하고 있다. 이 데이터 면의 위상 서보 패턴을 데이터헤드에 설치되어 있는 판독헤드로 판독하여 헤드 위치를 검출하기 위하여 데이터 헤드(24)로부터의 판독 신호를 복조회로(48)를 경유하여 위치신호 작성회로(36)에 공급하고 있다.In addition, in the present invention, an equivalent phase servo pattern corresponding to a phase servo pattern of a servo surface in a specific cylinder of a data surface of a disk medium, that is, an inner circumference guard band region located at the end of the inner circumference with respect to the user region and an outer circumference guard band region located at the outer circumference It is recorded. In order to detect the position of the head by reading the phase servo pattern of the data plane with the read head provided in the data head, the position signal generation circuit 36 reads the read signal from the data head 24 via the demodulation circuit 48. ).
제5도는 제4도의 디스크 엔클로저의 내부구성을 나타낸다. 11개의 자기 디스크(50-1~50-11)는 회전축(54)의 지지에 의해 회전 가능하게 조립되어 있으며 하부에 설치된 스핀들 모터(도시하지 않음)에 의해 회전구동된다. 자기 디스크(50-1~50-11)의 우측에는 헤드 액추에이터(58)가 설치되어 있다.5 shows the internal structure of the disk enclosure of FIG. The eleven magnetic disks 50-1 to 50-11 are rotatably assembled by the support of the rotating shaft 54, and are rotated by a spindle motor (not shown) installed below. The head actuator 58 is provided on the right side of the magnetic disks 50-1 to 50-11.
이 헤드 액추에이터(58)의 선단에 설치한 헤드를 자기 디스크(50-1~50-11)의 각 매체면의 반경 방향으로 일체로 하여 이동할 수 있도록 하고 있다. 본 실시예에서는 자기 디스크(50-1~50-11)로서 직경 5.25인치의 디스크를 각각 사용하고 있다.The head provided at the tip of the head actuator 58 is integrally movable in the radial direction of each medium surface of the magnetic disks 50-1 to 50-11. In this embodiment, a disk of 5.25 inches in diameter is used as the magnetic disks 50-1 to 50-11, respectively.
제6도는 제5도의 헤드 액추에이터의 종단면도이다. 헤드 액추에이터(58)는 상하의 베어링(56-1, 56-2)을 통해 고정 설치된 축(60)에 블록(62)을 회전가능하게 장착하고 있다. 블록(62)의 우측에는 VCM(16)의 코일(64)이 장착된다. 블록(62)의 좌측에는 11개의 암(66-1~66-11)이 일체로 되어 설치된다. 암(66-1~66-11)의 각 선단에는 한 쌍의 스프링암을 통해 2개의 헤드를 지지하고 있다. 본 실시예에서는 11개의 자기 디스크(50-1~50-11)에 대해 2개의 헤드를 설치하고 있다. 상측의 9개의 헤드가 데이터 헤드(20-1~20-19)이고 이어서 서보헤드(18)를 설치하고 있다. 서보 헤드(18)에 이어지는 나머지 10개의 헤드가 데이터 헤드(20-1~20-19)이다. 데이터 헤드(20-1~20-19)가 상대하는 자기 디스크(50-1~50-11)의 디스크면이 데이터의 판독, 기입의 데이터면이 된다. 이에 반해 서보 헤드(18)가 위치하는 자기 디스크(50-6)의 상측의 매체면이 전 트랙에 서보 정보를 기록한 서보면이 된다. 본 발명에서는 이 서보면에 위상서보팬턴이 기록되어 있다. 자기 디스크(50-1~50-11)의 중앙의 자기 디스크(50-6)의 서보헤드(18)가 상대하는 매체면을 서보면으로 하는 이유는 서보면이 중앙에 위치함으로써 가장 먼 자기 디스크(50-1~50-11)까지의 거리를 최소로 하여 온도변화에 의한 기계적인 변형에 의한 서보면에 대한 각 데이터면에서의 위치변동으로서의 오프 셋량을 최소로 하기 위해서이다.6 is a longitudinal cross-sectional view of the head actuator of FIG. The head actuator 58 rotatably mounts the block 62 to the shaft 60 fixedly installed through the upper and lower bearings 56-1 and 56-2. On the right side of the block 62, the coil 64 of the VCM 16 is mounted. Eleven arms 66-1 to 66-11 are integrally provided on the left side of the block 62. Each tip of the arms 66-1 to 66-11 supports two heads through a pair of spring arms. In this embodiment, two heads are provided for the eleven magnetic disks 50-1 to 50-11. The upper nine heads are the data heads 20-1 to 20-19, and then the servo heads 18 are provided. The remaining ten heads following the servo head 18 are the data heads 20-1 to 20-19. The disk surfaces of the magnetic disks 50-1 to 50-11 that the data heads 20-1 to 20-19 face are the data surfaces for reading and writing data. On the other hand, the medium surface on the upper side of the magnetic disk 50-6 in which the servo head 18 is located becomes the servo surface in which servo information is recorded in all tracks. In the present invention, the phase servo pantone is recorded on this servo surface. The reason why the medium surface that the servo head 18 of the magnetic disk 50-6 in the center of the magnetic disks 50-1 to 50-11 opposes is the servo surface is that the magnetic disk is farthest from the servo surface. This is to minimize the offset amount as the position variation in each data plane with respect to the servo plane due to mechanical deformation due to temperature change by minimizing the distance to (50-1 to 50-11).
디스크 장치의 기능구성Configuring disk unit features
제7도는 본 발명의 디스크 장치에서 헤드의 위치 결정제어를 중심 기능으로 한 각종의 제어 기능을 나타낸다. 드라이브 프로세서(30)의 제어 기능에 직접 관련되는 하드웨어로서 VCM(16), 서보헤드(18), 데어헤드(20), VCM(16)용의 D/A변환기(32), 위치신호작성회로(36), 및 A/D변환기(38)를 나타내고 있다. 데이터헤드에 대해서는 실제로는 복수의 데이터 헤드를 설치하고 있으나 설명을 간단히 하기 위하여 1개의 데이터헤드(20)를 대표로 나타낸다. 위치신호 작성회로(36)는 서보면의 위상서보 패턴 또는 데이터면의 위상서보 패턴을 작성하기 때문에 이 전환을 가상적인 전환스위치(68)에 의해 나타내고 있다.7 shows various control functions centered on positioning control of the head in the disk apparatus of the present invention. The hardware directly related to the control function of the drive processor 30 is the VCM 16, the servo head 18, the dare head 20, the D / A converter 32 for the VCM 16, and the position signal generating circuit ( 36 and the A / D converter 38 are shown. The data head is actually provided with a plurality of data heads, but for the sake of simplicity, one data head 20 is represented as a representative. Since the position signal generation circuit 36 creates the phase servo pattern of the servo surface or the phase servo pattern of the data surface, this switching is represented by the virtual switching switch 68.
드라이브 콘트롤러(12)의 드라이브 프로세서(30)에는 본 발명의 제어기능을 실현하는 처리부로서 서보계 자동조정부(70), 데이터면 위상정보 기입부(72), 데이터면 비트 데이터 기입 판독부(74), 요각 오프셋 측정부(76), 요각 오프셋 보정부(78), VCM용 DAC중심치 조정부(80), 리제로 처리부(82), 듀티 지연 조정처리부(84), 적분회로조정처리부(86), 탐색제어부(88)의 기능인 실린더 전환 제어부(90), 위치예측처리부(92), 온도 오프셋 측정부(94), 온도 오프셋 보정부(96), 또한 패딩 처리부(98)를 설치하고 있다. 이 드라이브 프로세서(30)에 설치된 각 처리부의 상세한 것은 이후의 설명에서 명백해질 것이나 이들 처리부의 개략을 설명하면 다음과 같다.The drive processor 30 of the drive controller 12 includes a servo system automatic adjustment unit 70, a data plane phase information write unit 72, and a data plane bit data write reader 74 as processing units for realizing the control function of the present invention. , Yaw offset measurement unit 76, yaw offset correction unit 78, DAC center value adjustment unit 80 for VCM, rezero processing unit 82, duty delay adjustment processing unit 84, integrating circuit adjustment processing unit 86, The cylinder switching control unit 90, the position prediction processing unit 92, the temperature offset measuring unit 94, the temperature offset correcting unit 96, and the padding processing unit 98, which are functions of the search control unit 88, are provided. Details of each processing unit installed in the drive processor 30 will be apparent in the following description, but the outline of these processing units will be described as follows.
서보계 자동조정부(70)는 서보면에 서보 라이터등의 전용장치에 의해 위상서보 패턴의 기입이 종료한 생산공정의 최종단계에서 코스제어에 사용하는 목표속도 패턴에서의 가속시와 감속시의 기울기(속도이득)를 결정하는 조정치를 탐색 시뮬레이션을 통해 최적치로 조정한다.The servo system automatic adjustment unit 70 inclines the acceleration and deceleration at the target speed pattern used for the course control in the final stage of the production process in which the phase servo pattern has been written by a dedicated device such as a servo writer on the servo surface. Adjust the value to determine the speed gain to the optimal value through the search simulation.
데이터면 위상 정보 기입부(72)는 데이터 헤드(20)에 설치되어 있는 기입헤드(자기헤드)를 사용하여 데이터면의 내주가드대역 및 외주 가드대역의 특정 실린더에 서보면의 서보정보에 대응하는 데이터 헤드의 판독헤드(MR헤드)의 판독에 의해 위치신호를 작성가능한 데이터면 고유의 위상서보 패턴을 기입한다. 이 데이터면에 대한 위상 서보 패턴의 기입도 디스크 장치의 최종 제조공정에서 실행된다.The data plane phase information writing unit 72 corresponds to the servo information of the servo plane in a specific cylinder of the inner circumferential guard band and the outer circumferential guard band of the data plane by using a write head (magnetic head) provided in the data head 20. By reading the read head (MR head) of the data head, a phase servo pattern unique to the data plane on which a position signal can be written is written. Writing of the phase servo pattern to this data surface is also executed in the final manufacturing process of the disk apparatus.
데이터면 비트 데이터 기입 및 판독부(74)는 제12도의 드라이브 콘트롤러(12)가 상위의 디스크 콘트롤 유닛에 결합되어 있지 않은 단체 상태에서 디스크 장치의 각종 설정 데이터나 기계 변호등의 데이터를 데이터면의 사용자영역이외의 빈 영역으로부터 위상서보정보의 기입 및 판독 기능을 이용하여 판독/기입한다. 이 데이터 면 비트 기입 및 판독부(74)에 의한 기능도 디스크 장치의 생산공정에서의 최종단계 또는 설치 현장에서의 시스템 구축시에 이용된다.The data plane bit data writing and reading unit 74 stores data such as various setting data of the disk device or machine defense, etc. in a single state in which the drive controller 12 of FIG. 12 is not coupled to the upper disk control unit. Read / write from the blank area other than the user area using the write and read function of the phase servo information. The function of this data plane bit writing and reading unit 74 is also used at the final stage in the production process of the disk apparatus or at the construction of the system at the installation site.
요각 오프셋 측정부(76)는 데이터면 위상 정보 기입부(72)에 의해 데이터 면의 내주 가드 대역 영역 및 외주 가드 대역영역에 기입된 위상서보 패턴을 이용하여 VCM(16)의 구동에 의한 헤드의 최내측 및 최외측 위치에서의 오프셋을 측정한다. 요각 오프셋 보정부(78)는 요각 오프셋 측정부(76)의 측정결과에 의거해서 판독 헤드에 의한 데이터면의 판독시에 판독헤드의 오프셋을 보정한다. 요각 오프셋 측정부(76)에 의한 측정처리는 파워 온 스타트에 의한 초기화 처리시에 실행된다.The yaw angle offset measuring unit 76 uses a phase servo pattern written in the inner circumferential guard band region and the outer circumferential guard band region of the data plane by the data plane phase information writing unit 72 to control the head of the head by driving the VCM 16. The offsets at the innermost and outermost positions are measured. The yaw angle offset correction unit 78 corrects the offset of the read head upon reading the data surface by the read head based on the measurement result of the yaw angle offset measuring unit 76. The measurement processing by the yaw angle offset measuring unit 76 is executed at the time of the initialization processing by the power-on start.
VCA용 DAC중심치 조정부(80)는 VCM(16)에 구동 전류를 공급하기 위하여 사용하는 D/A변환기(32)의 중심치를 파워 온 스타트의 초기화 처리시에 조정한다.The VAC DAC center value adjusting unit 80 adjusts the center value of the D / A converter 32 used to supply the drive current to the VCM 16 during the initialization process of the power-on start.
리제로 처리부(82)는 예를 들어 최내측 접촉 개시/정지 영역에 위치하고 있던 헤드를 최외측으로 이동시키는 리제로 동작을 실행한다.The rezero processing unit 82 executes a rezero operation, for example, to move the head located in the innermost contact start / stop region to the outermost side.
듀티 지연 조정 처리부(84)는 위상 서보 정보의 판독신호의 검출을 제로 크로스 검출로 실시하는데 따른 위치 신호 작성 회로(36)로부터의 온 트랙시에 발생하는 듀티 펄스의 듀티비가 50%로부터 편차가 생긴 점을 조정하여 항상 온 트랙 상태에서 듀티비 50%의 듀티펄스를 작성할 수 있도록 한다.The duty delay adjustment processing unit 84 causes the duty ratio of the duty pulse generated at the time of on-track from the position signal generation circuit 36 to detect the read signal of the phase servo information by zero cross detection, and the deviation is 50%. Adjust the point so that you can create a duty pulse of 50% duty ratio on-track at all times.
적분 회로 조정 처리부(86)는 위치 신호 작성회로(36)에 설치되어 있는 듀티 펄스에 의거한 적분 동작을 실행하는 적분회로의 적분오차의 조정과 1실린더 당 헤드위치신호의 변화량을 표시하는 실린더 이득의 계측을 실행한다.The integrating circuit adjustment processor 86 adjusts the integral error of the integrating circuit for performing the integral operation based on the duty pulse provided in the position signal generating circuit 36 and the cylinder gain for displaying the amount of change in the head position signal per cylinder. Execute measurement.
탐색 제어부(88)의 실린더 전환 제어부(90)는 위치 신호 작성 회로(36)로 위치 신호를 작성하기 위하여 사용하는 의사 마스터 클록을 정하는 목표 실린더를 탐색 속도에 의거해서 전환한다. 위치 예측 처리부(2)는 위치 신호 작성회로(36)가 다음 샘플링시에 헤드가 위치하는 목표실린더를 알고 대응하는 마스터클록으로 전환할 필요가 있으므로 이 다음 샘플링시의 위치 예측에 대해 속도에 추가해서 가속도를 포함하여 정확한 위치를 예측한다.The cylinder switching control unit 90 of the search control unit 88 switches the target cylinder for determining the pseudo master clock used to generate the position signal by the position signal generation circuit 36 based on the search speed. The position prediction processing section 2 needs to know the target cylinder where the head is located at the next sampling time and switch to the corresponding master clock at the next sampling time. Predict accurate location, including acceleration.
본 발명의 탐색제어부(88)에서는 종래의 2상위상서보에 의한 헤드 위치 제어와 같이 트랙 크로싱 펄스를 사용하지 않고 위치신호 작성회로(36)의 위치신호의 작성주기에 의해 정해지는 소정의 샘플링 주기마다 이산적으로 얻어지는 헤드위치신호를 사용하여 코스제어(속도제어)를 실행하고 실행하고 있다.In the search control unit 88 of the present invention, a predetermined sampling period determined by the position period of the position signal generation of the position signal generation circuit 36 without using the track crossing pulse as in the conventional head position control by the two-phase phase servo. Each time, the course control (speed control) is executed using discrete head position signals.
이와 같이 트랙 크로싱 펄스를 사용하지 않는 코스 제어에 대해서는 1991. 6.27일부로 국제출원한 국제출원번호 W092/11636에 의한 디스크 드라이버의 헤드위치 결정제어 장치 및 제어방법의 명세서에 개시되어 있다. 간단히 설명하면 드라이브 프로세서(30)가 금회의 헤드 위치와 전회의 헤드위치로부터 헤드이동속도를 구하고 다음 샘플링시의 헤드위치를 예측하여 목표실린더에 대한 나머지 실린더수를 산출한다. 드라이브 실린더는 나머지 실린더수에 의해 미리 설정된 목표 속도 패턴으로부터 목표 속도를 구하고 그 때의 실속도와 목표속도간의 차에 대응하는 VCM(16)의 전류치를 산출하여 D/A변환기(32)를 통하여 VCM(16)을 구동한다.As described above, the course control without using the track crossing pulse is disclosed in the specification of the head positioning control apparatus and control method for the disc driver according to International Application No. W092 / 11636 filed on June 27, 1991. In brief, the drive processor 30 calculates the head moving speed from the current head position and the previous head position, and predicts the head position at the next sampling to calculate the remaining number of cylinders for the target cylinder. The drive cylinder obtains the target speed from the target speed pattern preset by the remaining number of cylinders, calculates the current value of the VCM 16 corresponding to the difference between the actual speed and the target speed at that time, and converts the VCM ( 16).
온도 오프셋 측정부(94)는 데이터 면의 외주 가드 대역 영역에 기입된 위상 서보 패턴에 데이터 헤드를 탐색하고 장치의 온도변동에 수반되는 실린더 1주분의 오프셋을 예를 들어 균등하게 16개소 검출하여 각 회전위치를 번지로 한 온도 오프셋 보정 테이블을 작성한다. 온도 오프셋 보정부(96)는 온도 오프셋 측정부(94)에 의해 작성된 보정 테이블을 사용하여 온 트랙 제어시에 D/A변환기(32)에 출력하는 위치 제어 신호를 보정한다. 온도 오프셋 측정부(94)에 의한 측정처리하는 파워 온 스타트시와 파워 온 스타트 이후에는 소정의 타임 스케듈에 따라 실행하여도 좋으나, 본 발명에서는 디스크 장치가 명령을 수령하지 않는 유휴상태(idle state)를 감시하여 명령 수행이 없다고 간주하였을 때에 온도 오프셋 처리를 실행하도록 하고 있다.The temperature offset measuring unit 94 searches for the data head in the phase servo pattern written in the outer guard band region of the data plane, and detects equally 16 offsets per cylinder, for example, according to the temperature fluctuation of the device. Create a temperature offset correction table with the rotation position as the address. The temperature offset correction unit 96 corrects the position control signal output to the D / A converter 32 during the on-track control by using the correction table created by the temperature offset measurement unit 94. Although it may be performed according to a predetermined time schedule at the time of power-on start and after power-on start performed by the temperature offset measuring unit 94, in the present invention, the disk device does not receive a command (idle state). ), The temperature offset processing is executed when it is assumed that there is no command execution.
패딩 처리부(88)는 상위의 디스크 콘트롤 유닛으로부터 특정의 실린더에 대한 소거 명령을 수령했을 때 소거 동작에서의 헤드위치결정신호의 허용범위를 표시하는 온 트랙 슬라이스치를 통상의 판독동작이나 기입동작에 비해 확대한 온 트랙 슬라이스치로 변경한다. 따라서 오프 트랙이 클 경우에도 인접 트랙을 소거하지 않는 범위에서 가능한 한 길게 소거동작을 계속시킨다.When the padding processing unit 88 receives an erase command for a specific cylinder from the upper disc control unit, the on-track slice value indicating the allowable range of the head positioning signal in the erase operation is compared with the normal read operation or the write operation. Changes to an enlarged on track slice value. Therefore, even when the off track is large, the erasing operation is continued as long as possible in the range that the adjacent track is not erased.
제8도는 제7도의 드라이브 프로세서(30)의 처리부에서 제품출하전의 조립공정의 최종단계에서 실행하는 일련의 처리를 나타낸다. 제품출하전의 생산공정의 최종단계에서는 우선 스텝S100에서 서보면에 대한 위상 서보 패턴의 기입처리를 실행한다. 이 위상서보 패턴의 기입 처리는 통상 전용의 서보라이터를 사용하여 실행한다. 서보면에 위상서보 패턴의 기입이 끝나면 다음 스텝S200에서 서보계 자동조성부(70)를 사용하여 서보계의 자동조정처리, 즉 코스제어에서의 목표속도 패턴의 가감속이 기울기를 정하는 조정치의 최적화 조정처리를 실행한다. 서보계의 자동 조정 처리가 끝나면 스텝 S300에서 데이터면 위상 정보 기입부(72)를 사용하여 데이터면에 대한 위상서보 패턴의 기입처리를 실행한다. 이어지는 스텝 S400에서 데이터면 비트 데이터 기입 및 판독부(74)를 사용하여 데이터면의 외주가드 대역영역(OGB1)및 내주 가드 대역 영역(IGB1)의 빈 실린더에 디스크 장치 단체에 필요한 각종 데이터를 위상서보 패턴을 이용하여 기입하는 기입처리를 실행한다. 스텝S500에서 위상 서보 패턴을 기입하고 있는 데이터면의 내주 가드 대역 영역(IGB1) 및 외주 가드 대역 영역(OGB1)에 순차적으로 데이터 헤드를 탐색하고 최내측과 최외측 영역에서의 데이터 헤드에 설치되어 있는 판독헤드(MR 헤드)의 요각 오프셋을 측정하여 그 직선 보간법에 의해 각 사용자 위치에서의 요각 오프셋을 구하고 보정테이블을 작성하는 요각 오프셋 처리를 실행한다. 이상의 처리는 제품출하전의 조립 공정의 최종단계에서의 처리이다. 이 이외의 처리는 디스크 장치 설치후의 파워 온 스타트에 수반하는 초기화 처리, 초기화 처리 종료후의 상위 명령에 의거한 탐색제어, 및 판독/기입 동작을 통해서 실행된다.FIG. 8 shows a series of processes executed in the final stage of the assembly process before product shipment in the processing unit of the drive processor 30 of FIG. In the final stage of the production process before shipping the product, first, in step S100, the phase servo pattern writing process for the servo surface is executed. The write processing of this phase servo pattern is normally performed using a dedicated servo writer. After the phase servo pattern is written on the servo surface, in step S200, the servo system auto-composing unit 70 is used to automatically adjust the servo system, that is, to optimize the adjustment value of the acceleration / deceleration of the target speed pattern in the course control. Run the process. After the automatic adjustment processing of the servo system is finished, the data surface phase information writing unit 72 is used to write the phase servo pattern for the data surface in step S300. In the following step S400, the data plane bit data writing and reading unit 74 is used to phase-serv the various data necessary for the disk unit alone into empty cylinders of the outer guard band area OGB1 and the inner guard band area IGB1 of the data plane. A write process for writing using the pattern is executed. In step S500, the data head is sequentially searched for the inner guard band region IGB1 and the outer guard band region OGB1 of the data surface on which the phase servo pattern is written, and is provided in the data heads in the innermost and outermost regions. The yaw offset of the read head (MR head) is measured, the yaw offset at each user position is calculated by the linear interpolation method, and the yaw offset processing is performed to create a correction table. The above processing is the processing at the final stage of the assembly process before shipment of the product. Processing other than this is executed through the initialization processing following the power-on start after the disk device is installed, the search control based on the high-order command after the completion of the initialization processing, and the read / write operation.
제9도는 본 발명의 디스크 장치의 운용상태에서의 전체적인 처리동작을 나타낸다. 디스크 장치의 저원 투입에 의한 파워 온 스타트가 실행되면 우선 스텝 S1에서 프로그램 적재(program load)초기화 진단등을 포함한 기본적인 초기화 처리를 실행한다. 스텝S2에서 VCM용 DAC중심치 조정부(80)에 의한 VCM용의 D/A변환기(32)의 중심치 조정처리를 실행한다.9 shows the overall processing operation in the operational state of the disk apparatus of the present invention. When the power-on start by the low power supply of the disk device is executed, first, basic initialization processing including program load initialization diagnosis and the like is executed in step S1. In step S2, the center value adjusting process of the D / A converter 32 for VCM is executed by the VCM DAC center value adjusting unit 80.
스텝 S3에서 리제로 처리부(82)를 가동하여 헤드를 외주 가드 대역 영역(OGB1)에 탐색하여 실린더번지의 절대치를 구하는 리제로 동작을 실행한다. 다음에 스텝S4로 진행하여 듀티 지연 조정처리부984)를 사용하여 위치신호 작성회로(36)에서의 온 트랙시의 듀티 펄스의 듀티비를 50%로 조정하는 지연조정처리를 실행한다. 이어지는 스텝 S5에서 적분회로 조정처리부(86)를 기동하고 위치신호작성회로(36)에 설치되어 있는 적분회로의 위치신호가 0이되는 온 트랙시의 적분 오차의 검출에 의한 오차보정치를 작성한다. 또한 헤드를 1실린더 이동할 때의 위치 신호의 변화량을 표시하는 실린더 이득의 측정을 포함하는 적분회로의 조정처리를 실행한다. 이상 스텝 S1~S5의 일련의 파원 온 스타트에 수반하는 처리가 끝나면 디스크장치는 준비상태가 되고 스텝S6에서 상위의 디스크 콘트롤 유닛으로부터의 명령을 기다리게 된다.In step S3, the rezero processing unit 82 is operated to search for the head in the outer guard band region OGB1 to execute the rezero operation to find the absolute value of the cylinder address. Next, the flow advances to step S4 to execute the delay adjustment process of adjusting the duty ratio of the duty pulse at the time of on-track in the position signal generation circuit 36 to 50% using the duty delay adjustment processing unit 984. In the next step S5, the integrating circuit adjustment processing unit 86 is started to generate an error correction value by detecting the integral error at the time of on-track when the position signal of the integrating circuit provided in the position signal generating circuit 36 becomes zero. Further, the adjustment process of the integrating circuit is executed including the measurement of the cylinder gain which indicates the amount of change in the position signal when the head is moved by one cylinder. When the processing accompanying the series of wave-on start of the abnormal steps S1 to S5 is completed, the disk device is ready and waits for a command from the upper disk control unit in step S6.
스텝 S6에서 상위의 디스크 콘트롤 유닛에서의 입/출력 명령의 실행에 수반하는 명령을 수령하면 스텝 S7에서 이 명령을 해독한다. 통상의 입/출력 요구일 경우에는 우선 탐색 명령을 수령하므로 스텝 S8에서 탐색동작을 실행하여 헤드를 목표실린더에 탐색 제어하여 헤드를 온 트랙 상태로 한다. 탐색 동작이 완료되면 스텝 S9에서 이어서 얻어진 판독 명령 또는 기입명령에 수반하는 판독동작 또는 기입동작을 실행한다. 판독 또는 기입동작의 종료시에 스텝 S10에서 에러가 있다고 판별될 경우에는 다시 스텝S9로 되돌아와서 판독 동작 또는 기입동작의 재실행(retry)이 이루어진다. 에러가 없을 경우에는 스텝 S11에서 정상종료를 표시하는 상태 응답(status response)을 상위의 디스크 콘트롤 유닛에 되돌려서 처리를 종료하고, 다시 스텝 S6로 되돌아 간다. 한편 장치가 스텝S6에서 명령을 기다릴 동안 디스크 장치는 유휴상태가 된다. 유휴상태에서는 스텝S12로 진행하여 미리 정해진 측정장치가 측정처리의 실행이 가능한지의 여부를 처리한다. 명령을 수령하지 않는 상태가 계속되어 측정가능하다고 판단될 경우에는 스텝S13로 진행하여 본 발명에서는 온도 오프셋 측정부(94)에 의한 온도 오프셋 측정처리를 실행한다.In step S6, when an instruction accompanying the execution of the input / output instruction in the upper disk control unit is received, the instruction is decoded in step S7. In the case of a normal input / output request, a search command is first received, and therefore, the search operation is executed in step S8 to search control the head to the target cylinder to bring the head to an on track state. When the search operation is completed, the read operation or the write operation accompanying the read command or the write command subsequently obtained in step S9 is executed. If it is determined in step S10 that there is an error at the end of the read or write operation, the flow returns to step S9 to retry the read operation or the write operation. If there is no error, the status response indicating normal completion is returned to the upper disk control unit in step S11 to end the processing, and the flow returns to step S6 again. On the other hand, the disk device is idle while the device waits for the command in step S6. In the idle state, the flow advances to step S12 to determine whether or not the predetermined measurement device can execute the measurement process. If it is determined that the state where no command is received continues to be measured, the flow proceeds to step S13. In the present invention, the temperature offset measurement process by the temperature offset measurement unit 94 is executed.
[위치 신호 작성 회로]Position signal creation circuit
제10도는 제4도는 드라이브 콘트롤서(12)에 설치된 위치신호작성회로(36)를 나타낸다. 서보 헤드(18)에 의해 판독한 서보면의 판독 신호는 AGC 증폭기(1000)에 의해 증폭된다. 저역 필터(이하 LPF라한다)(1010)는 증폭된 판독신호의 노이즈를 제거하고 파형을 균등화하여 처리된 신호를 피크 검출회로(100)에 공급하여 판독 파형의 피크 타이밍을 검출한 피크 검출 펄스(판독 펄스)를 발생한다. 디스크의 서보면 및 데이터면에 대한 자기기록과 판독 동작을 이하 설명한다. 제11a도 기입신호를 나타낸다. 기입 신호의 상승구간(leading edge)에서 제11b도의 매체의 극성이 N극으로 자화되고, 기입신호의 하강구간(trailing edge)에서 이 매체의 극성이 S극으로 자화된다. 이 매체의 자화 상태를 판독한 제11c도의 판독신호는 매체의 N극의 자화부분에서 정의 판독 파형이 얻어지고 S극의 자화부분에서 부의 판독 파형이 얻어진다. 실제의 서보 패턴에서는 N극과 S극의 간격이 대단히 짧기 때문에 판독 파형의 형상은 연속된 정현파형이 된다. 제11d도는 제11b도의 매체의 자화상태를 표현한 개략도이다. N극의 자화부분은 실선(212)으로 나타내고 S극의 자화부분은 점선(214)으로 나타내고 있다. 이하의 위상서보 패턴의 트랙기록상태는 N극 자화상태를 표시하는 실선(212)과 S극 자화 상태를 표시하는 점선(214)에 의해 표현한다.FIG. 10 shows the position signal generation circuit 36 provided in the drive controller 12. FIG. The read signal of the servo surface read by the servo head 18 is amplified by the AGC amplifier 1000. The low pass filter (hereinafter referred to as LPF) 1010 removes noise of the amplified read signal, equalizes the waveform, and supplies the processed signal to the peak detection circuit 100 to detect the peak timing of the read waveform. Generate a read pulse). The magnetic writing and reading operations for the servo and data surfaces of the disc will be described below. Fig. 11A also shows a write signal. In the leading edge of the write signal, the polarity of the medium of FIG. 11B is magnetized to the N pole, and in the falling edge of the write signal, the polarity of the medium is magnetized to the S pole. In the read signal of Fig. 11C which reads the magnetization state of the medium, a positive read waveform is obtained at the magnetization part of the N pole of the medium, and a negative read waveform is obtained at the magnetization part of the S pole. In the actual servo pattern, since the gap between the N pole and the S pole is very short, the shape of the read waveform becomes a continuous sinusoidal waveform. FIG. 11D is a schematic diagram showing the magnetization state of the medium of FIG. 11B. The magnetization portion of the N pole is indicated by the solid line 212, and the magnetization portion of the S pole is indicated by the dotted line 214. The track recording state of the following phase servo pattern is represented by the solid line 212 indicating the N pole magnetization state and the dotted line 214 indicating the S pole magnetization state.
제10도의 피크 검출회로(100)는 제11c도의 판독신호의 판독 파형의 피크 타이밍을 검출하여 피크 타이밍에서 상승하는 피크검출펄스를 발생하게 된다. 구체적으로 말해서 피크 검출회로(100)는 판독 파형을 소정의 레벨로 슬라이스하여 얻어진 게이트 신호와 미분 펄스에 의거해서 피크 검출필스를 작성한다.The peak detection circuit 100 of FIG. 10 detects the peak timing of the read waveform of the read signal of FIG. 11C and generates a peak detection pulse rising from the peak timing. Specifically, the peak detection circuit 100 creates a peak detection fence based on the gate signal and the differential pulse obtained by slicing the read waveform to a predetermined level.
제12도는 피크 검출 회로(100)의 1실시예를 나타낸다. 연산 증폭기(1020,1030)는 슬라이딩 회로를 구성한다. 이 연산증폭기(1020,1030)에 제10도의 AGC증폭기(1000)에의해 증폭되고 LPF(1010)에 의해 노이즈가 제거된 판독신호 EO1을 공급한다. 또 연산 증폭기(1020,1030)에는 고정 슬라이스 전압 VS가 걸려있다. 비반전 증폭용의 연산증폭기(1020)는 슬라이스 전압VS를 중간점 전압인 OV를 기준으로 플러스측에 설정하고 입력판독신호 EO1의 플러스의 증폭부분을 슬라이스전압 VS으로 슬라이한 EO3를 발생한다. 반면에 반전증폭용 연산 증폭기(1030)는 슬라이스전압을 중간점 전압인 OV를 기준으로 -VS로 설정하고 입력판독신호 EO1의 마이너스측의 판독 파형을 슬라이스 전압 -VS로 슬라이스한 슬라이스 신호 EO4를 발생한다. 한편 판독신호 EO1은 미분회로(1040)로 미분되어 제로크로스검출회로(1050)에 공급된다. 판독신호 EO1을 미분한 미분파형은 판독신호 EO1의 피크부분에서 제로 크로스점을 가지므로, 이 제로크로스 점을 제로 크로스 검출회로(1050)로 검출한다. 제로 크로스 검출 신호 EO5는 판독신호 EO1의 피크 타이밍을 검출한 신호가 된다.12 shows one embodiment of the peak detection circuit 100. The operational amplifiers 1020 and 1030 constitute a sliding circuit. The operational amplifiers 1020 and 1030 are supplied with a read signal EO1 which is amplified by the AGC amplifier 1000 of FIG. 10 and whose noise is removed by the LPF 1010. The operational amplifiers 1020 and 1030 have a fixed slice voltage V S applied to them. The operational amplifier 1020 for non-inverting amplification sets the slice voltage V S on the positive side with respect to the midpoint voltage OV and generates EO 3 which slices the positive amplification portion of the input read signal EO 1 with the slice voltage V S. . On the other hand, the inverted amplification operational amplifier 1030 sets the slice voltage to -V S based on the midpoint voltage OV and the slice signal EO4 obtained by slicing the negative read waveform of the input read signal EO1 to the slice voltage -V S. Occurs. On the other hand, the read signal EO1 is differentiated into the differential circuit 1040 and supplied to the zero cross detection circuit 1050. The differential waveform obtained by differentiating the read signal EO1 has a zero cross point at the peak portion of the read signal EO1, and thus the zero cross point is detected by the zero cross detection circuit 1050. The zero cross detection signal EO5 becomes a signal for detecting the peak timing of the read signal EO1.
슬라이스 신호 EO3는 D-FF(D형 플립플롭)(1060)의 D단자에 공급되고 슬라이스신호 EO4는 마찬가지로 D-FF(1070)의 D단자에 공급된다. 이 예에서는 D-FF(1070)의 클록단자C는 반전입력단자가 된다. D-FF(1060,1070)의 각 클록 단자에는 제로 크로스 검출신호가 주어진다. 슬라이스 신호 EO3 및 EO4는 각각 게이트신호로서 기능한다. 슬라이스 신호 EO3가 논리 레벨1로 상승한 후에 제로 크로스 검출신호 EO5가 마찬가지로 논리 레벨 1로 상승하면 D-FF(1061)의 세트 동작이 이루어져서 Q출력이 논리레벨1이된다. 한편 슬라이스 신호 EO4가 논리 레벨1로 상승한 후에 제로 크로스 검출 신호 EO5가 논리 레벨0으로 하강하면 D-FF(1070)의 세트 동작이 이루어져서 Q출력이 논리레벨 1이된다. OR회로(1080)는 D-FF(1060,1070)의 Q출력의 OR를 취하여 단사멀티바이브레이터(one-shot multivibrator)(1090)를 트리거하여 소정 펄스폭의 피크 검출신호 EO6를 발생한다. 피크 검출신호 EO4는 D-FF(1060,1070)의 각 리셋 단자 R에 귀환되어 다음의 피크 검출을 위해 리셋된다.The slice signal EO3 is supplied to the D terminal of the D-FF (D flip-flop) 1060, and the slice signal EO4 is similarly supplied to the D terminal of the D-FF 1070. In this example, the clock terminal C of the D-FF 1070 becomes an inverting input terminal. Each clock terminal of the D-FFs 1060 and 1070 is given a zero cross detection signal. Slice signals EO3 and EO4 respectively function as gate signals. After the slice signal EO3 rises to the logic level 1, when the zero cross detection signal EO5 rises to the logic level 1 as well, the set operation of the D-FF 1061 is performed so that the Q output becomes the logic level 1. On the other hand, if the slice signal EO4 rises to logic level 1 and the zero cross detection signal EO5 falls to logic level 0, the set operation of the D-FF 1070 is performed so that the Q output becomes logic level 1. The OR circuit 1080 takes the OR of the Q outputs of the D-FFs 1060 and 1070 to trigger the one-shot multivibrator 1090 to generate the peak detection signal EO6 of a predetermined pulse width. The peak detection signal EO4 is fed back to each reset terminal R of the D-FFs 1060 and 1070 and reset for the next peak detection.
이 피크 검출회로의동작을 다음에 설명한다.The operation of this peak detection circuit will be described next.
서보 헤드로부터의 판독 신호는 제13a도와 같은 파형 왜곡을 일으키나, 제10도의 필터(1010)를 통하게 함으로써 판독신호는 제13b도의 필터 출력 신호EO1이되어 피크 검출회로에 공급된다. 필터 출력 신호 EO1에 대해서는 연산증폭기(1020,1030)에서 슬라이스 전압 +VS, -VS의 설정이 이루어진다. 이에 따라 연산 증폭기(1020)는 제13d도의 슬라이스 신호 EO3를 게이트 신호로서 발생한다. 연산 증폭기(1030)는 제13e도의 슬라이스 신호 EO4를 마찬가지로 게이트신호로서 발생한다. 한편 미분회로(1040)로부터의 미분신호EO2는 제13c도의 판독 신호의 피크 타이밍에 제로 크로스점을 갖는다. 이 미분신호 EO2는 제로 크로스 검출회로(1050)에 공급되어 제로크로스점에 동기한 제13f도의 제로크로스 검출신호 EO5를 발생한다. 제로크로스 검출신호(1050)는 OV가 되는 중간점 전압으로부터 보면 플러스 입력 단자에 제13c도의 미분신호 EO2를 입력하고 마이너스 입력단자에는 미분신호 EO2를 반전한 신호를 입력하고 있다고 간주된다. 이 플러스 입력과 마이너스 입력의 입력신호의 비교 출력으로서 미분신호 EO2의 정의 반 사이클에서 논리레벨1로 상승한 제13f도의 제로크로스 검출신호 EO5를 발생한다.The read signal from the servo head causes waveform distortion as shown in FIG. 13A, but the read signal becomes the filter output signal EO1 in FIG. 13B and is supplied to the peak detection circuit by passing through the filter 1010 in FIG. For the filter output signal EO1, the slice voltages + V S and -V S are set in the operational amplifiers 1020 and 1030. Accordingly, the operational amplifier 1020 generates the slice signal EO3 of FIG. 13d as a gate signal. The operational amplifier 1030 similarly generates the slice signal EO4 of FIG. 13E as a gate signal. On the other hand, the differential signal EO2 from the differential circuit 1040 has a zero cross point at the peak timing of the read signal of Fig. 13C. The differential signal EO2 is supplied to the zero cross detection circuit 1050 to generate the zero cross detection signal EO5 of FIG. 13f synchronized with the zero cross point. The zero-cross detection signal 1050 is regarded as inputting the differential signal EO2 of FIG. 13c to the positive input terminal and the signal inverting the differential signal EO2 to the negative input terminal when viewed from the midpoint voltage which becomes OV. As a comparison output between the input signal of the positive input and the negative input, the zero-cross detection signal EO5 of FIG. 13f which rises to logic level 1 in the positive half cycle of the differential signal EO2 is generated.
슬라이스 신호 EO3가 논리레벨 1이 되어 있는 상태에서 제로크로스 검출신호 EO5가 논리레벨1로 상승하면 D-FF(1060)의 Q출력이 논리레벨1로 되어 OR회로(1080)를 거쳐 단사 멀티바이브레이터(1090)로 부터 피크 검출 펄스의 하나가 발생한다. 이어서 슬라이스 신호 EO4가 논리 레벨 1로 상승한 후에 다음의 제로 크로스 검출에서 제로크로스 검출신호 EO5가 논리레벨0으로 하강하면 D-FF(1070)의 세트동작이 이루어져서 Q출력이 논리레벨1이되고 OR회로(1080)를 거쳐서 단사 멀티바이브레이터를 트리거하여 다음의 피크 검출 펄스 EO6를 발생한다.When the zero-cross detection signal EO5 rises to logic level 1 while the slice signal EO3 is at logic level 1, the Q output of the D-FF 1060 becomes logic level 1 and passes through the OR circuit 1080 to form a single yarn multivibrator ( 1090, one of the peak detection pulses is generated. Subsequently, after the slice signal EO4 rises to logic level 1, when the zero cross detection signal EO5 falls to logic level 0 in the next zero cross detection, the set operation of the D-FF 1070 is performed so that the Q output becomes the logic level 1 and the OR circuit. Through 1080, the single yarn multivibrator is triggered to generate the next peak detection pulse EO6.
피크 검출 회로(100)의 출력은 PLL회로(102), 마커 검출회로(104)에 주어진다. PLL회로(102)는 이후의 설명으로 명백해지는 서보 프레임의 선두의 트레이닝 영역에 기록되어 있는 타이밍 신호의 판독에 의거한 피크 검출 펄스에 동기하여 기준 클록을 발진한다. PLL회로(102)의 발진주파수로서는 본 실시예에서는 20MHz이며, 따라서 1클록주기 τ는 50nsec가된다. 마커 검출회로(104)는 서보프레임의 트레이닝 영역에 이어지는 마커 영역의 마커 신호를 검출한다.The output of the peak detection circuit 100 is given to the PLL circuit 102 and the marker detection circuit 104. The PLL circuit 102 oscillates the reference clock in synchronization with the peak detection pulse based on the reading of the timing signal recorded in the training region at the head of the servo frame, which will be apparent from the following description. The oscillation frequency of the PLL circuit 102 is 20 MHz in this embodiment, so that one clock period? Is 50 nsec. The marker detection circuit 104 detects a marker signal of the marker region following the training region of the servo frame.
가드 대역 인덱스 검출 회로는 마커 영역에 이어지는 가드 대역 인덱스 영역의 가드 대역신호 및 인덱스 신호를 검출한다. 마커 검출회로(104)는 마커 검색 신호 E1을 받아서 동작상태가 된다. 한편 가드대역 인덱스 검출회로(105)도 가드 대역 검색 신호 E3를 받아서 가드 대역 검출 상태가 되고 인덱스 검색신호 E4를 받아서 인덱스 검출상태가 된다.The guard band index detection circuit detects a guard band signal and an index signal of the guard band index area following the marker area. The marker detection circuit 104 receives the marker search signal E1 and enters into an operating state. On the other hand, the guard band index detection circuit 105 also receives the guard band search signal E3 to enter the guard band detection state and receives the index search signal E4 to enter the index detection state.
마커 검출회로(104)는 마커 검출 신호 E2를 발생한다. 한편 가드 대역 인덱스 검출 회로(105)는 제1외주 가드대역 검출 신호(OGB1), 제2외주 가드대역 검출신호(OGB2), 및 인덱스 신호(INDEX)를 발생한다.The marker detection circuit 104 generates a marker detection signal E2. The guard band index detection circuit 105 generates a first outer guard band detection signal OGB1, a second outer guard band detection signal OGB2, and an index signal INDEX.
PLL 카운터(106)는 마커 검출회로(104)로부터 마커 검출신호 E2가 얻어진 시점으로부터 PLL 회로(102)의 클록수를 계수한다. 따라서 PLL 카운터(106)의 값은 마커 검출 시점을 기준으로 하여 그 이후의 가드 대역 인덱스부 및 서보 패턴부에서의 정보기록 위치를 표시하는 계수치를 제공하게 된다.The PLL counter 106 counts the number of clocks of the PLL circuit 102 from the time point at which the marker detection signal E2 is obtained from the marker detection circuit 104. Therefore, the value of the PLL counter 106 provides a coefficient value indicating the information recording position in the guard band index portion and the servo pattern portion thereafter based on the marker detection time.
한편 서보 헤드(18)의 출력은 선택회로(116)를 통해서 판독 펄스검출부의 일부로서 기능하는 제로크로스 검출신호(112)에 주어진다. 본 발명에서는 서보프레임의 최후에 설치되어 있는 위상 서보의 판독 신호에 대해서는 피크 검출대신에 제로 크로스 검출을 하고 있다. 이는 위상서보 정보의 판독신호의 피크검출은 노이즈에 약해서 지터(jitter)가 쉽게 일어나는 문제가 있기 때문이다. 그 이유에 대해 더 자세히 설명한다. 서보면에 기록되어 있는 위상서보 정보는 위상편이가 예를 들어 0.5실린더인 패턴이다. 서보 헤드에 의한 판독신호는 인접한 서보 존(zone)의 영향을 받아 신호의 진폭이 감소하거나 피크부분이 무디어진다. 제14a도는 목포 실린더의 위상 서보 패턴의 판독신호(1160), +0.5 실린더 편이한 인접 실린더의 패턴 판독 신호(1170), 및 -0.5 실린더 편이한 인접실린더의 패턴 판독 신호(1180)를 나타낸다. 실제로 서보헤드로부터 얻어지는 판독 신호는 이들 3개의 신호를 합성한 제14b도의 판독신호(1200)가 된다. 따라서 판독신호(1200)를 제14c도에 나타낸 바와 같이 미분하여 미분신호(1210)의 제로 크로스점으로부터 피크를 검출하게 된다. 그러나 파형부분(1220)을 확대하여 나타낸 바와 같이 제로크로스점(1230)에서 파형의 기울기가 무디어지는 파형 왜곡을 일으키어 위상 지터의 원인이 된다. 그 결과로 헤드의 위치 결정 정밀도가 저하하는 문제가 있다. 본 발명에서는 위상 서보 판독 신호에 대해 피크 검출 대신에 제로 크로스 검출을 함으로써 노이즈가 혼입하드라도 위상 서보의 판독 신호를 확실히 검출할 수 있도록 하고 있다.On the other hand, the output of the servo head 18 is given to the zero cross detection signal 112 which functions as part of the read pulse detection section via the selection circuit 116. In the present invention, the zero cross detection is performed instead of the peak detection of the read signal of the phase servo provided at the end of the servo frame. This is because the peak detection of the read signal of the phase servo information is weak in noise and jitter easily occurs. Explain in more detail why. The phase servo information recorded on the servo plane is a pattern in which the phase shift is, for example, 0.5 cylinder. The read signal by the servo head is affected by an adjacent servo zone, and the amplitude of the signal is reduced or the peak portion is blunted. 14A shows the read signal 1160 of the phase servo pattern of the Mokpo cylinder, the pattern read signal 1170 of the adjacent cylinder shifted by +0.5 cylinder, and the pattern read signal 1180 of the adjacent cylinder shifted by -0.5 cylinder. In fact, the read signal obtained from the servo head becomes the read signal 1200 of Fig. 14B which combines these three signals. Therefore, the read signal 1200 is differentiated as shown in FIG. 14C to detect the peak from the zero cross point of the differential signal 1210. However, as the enlarged waveform portion 1220 is shown, waveform distortion at which the slope of the waveform is blunted at zero cross point 1230 causes a phase jitter. As a result, there exists a problem that the positioning accuracy of a head falls. In the present invention, zero cross detection is performed on the phase servo read signal instead of peak detection, so that even if noise is mixed, the read signal of the phase servo can be reliably detected.
제15도는 제로크로스 검출회로(112)의 1실시예를 나타낸다. 제로크로스 검출회로(112)는 연산 증폭기(1150)를 가지며 연산 증폭기(1150)의 비반전 입력 단자(플러스 입력단자)와 반전 입력 단자(마이너스 입력단자)에 각각 콘덴서(1110, 1120)를 통해서 전단계의 LPF(1010)로부터의 판독신호EO1을 교류결합에 의해 수령한다. 콘덴서(1110,1120)에 이어지는 연산 증폭기(1150)의 입력에 대해서는 저항(1130,1140)을 통해서 일정한 기준전압 Vref가 바이어스 전압으로서 인가된다.15 shows one embodiment of the zero cross detection circuit 112. As shown in FIG. The zero cross detection circuit 112 has an operational amplifier 1150 and is pre-staged through the capacitors 1110 and 1120 to the non-inverting input terminal (plus input terminal) and the inverting input terminal (negative input terminal) of the operational amplifier 1150, respectively. The read signal EO1 from the LPF 1010 is received by AC coupling. A constant reference voltage Vref is applied as a bias voltage through the resistors 1130 and 1140 to the input of the operational amplifier 1150 following the capacitors 1110 and 1120.
제로크로스 검출회로(112)의 동작을 다음에 설명한다. 제16a도의 판독 신호는 LPF(1010)를 통과하기 전의 신호이며 제로 크로스 점이 무디어지는 파형 왜곡을 일으키고 있다. 이 판독 신호가 LPF(1010)을 통과하면 제16b도에 나타낸 바와 같이 제로크로스의 상승속도를 빨리 할 수가 있다. 판독 신호 EO1은 2개의 신호선의 차동 신호로서 공급된다. 콘덴서(1110,1120)의 교류결합으로 연산 증폭기(1150)에 공급한 판독신호 EO1을 기준전압 Vref으로 설정한 중간점 전압을 기준으로 보면 비반전 입력 단자(플러스)측은 제16b도의 신호파형의 된다. 반면에 반전 입력단자(마이너스)은 제16c도의 반전입력 신호가 된다. 이로 인하여 연산 증폭기(1150)는 비반전 입력신호와 이 비반전 입력 신호를 반전한 반전 입력신호를 비교하는 비교기로서 동작한다. 따라서 비반전 입력신호가 반전 입력 신호를 상회하고 있는 반 사이클의 기간에 걸쳐 논리레벨1이 되는 16d도의 제로크로스 검출 퍼스 E16을 발생한다. 제15도의 제로 크로스 검출회로는 제12도의 피크 검출회로에 사용하는 제로크로스 검출회로(1050)와 같은 구성이다.The operation of the zero cross detection circuit 112 will be described next. The read signal in FIG. 16A is a signal before passing through the LPF 1010 and causes waveform distortion in which the zero cross point is blunted. When the read signal passes through the LPF 1010, as shown in FIG. 16B, the rising speed of the zero cross can be increased. The read signal EO1 is supplied as a differential signal of two signal lines. When the read signal EO1 supplied to the operational amplifier 1150 by the AC coupling of the capacitors 1110 and 1120 is a midpoint voltage set to the reference voltage Vref, the non-inverting input terminal (plus) side becomes the signal waveform of FIG. 16b. . On the other hand, the inverting input terminal (negative) becomes the inverting input signal of FIG. 16C. As a result, the operational amplifier 1150 operates as a comparator for comparing the non-inverting input signal with the inverting input signal inverting the non-inverting input signal. As a result, a 16d-degree zero cross detection purse E16, which is a logic level 1, is generated over a period of half cycle in which the non-inverting input signal exceeds the inverting input signal. The zero cross detection circuit of FIG. 15 has the same structure as the zero cross detection circuit 1050 used for the peak detection circuit of FIG.
위상서보 정보의 판독신호에 대한 제로크로스 검출에서는 제11c도의 판독신호에서의 N극의 정의 판독 파형과 S극의 부의 판독파형 간의 제로 크로스 타이밍을 검출하게 된다. 따라서 판독 파형의 피크검출에서는 제로크로스 검출의 검출 타이밍은 판독 파형의 피크 검출의 검출 타이밍에대해 필연적으로 위상지연을 가지게 된다. 즉 PLL 회로(102)에 의한 기준 클록에 대해서는 피크 검출에 의한 동기제어가 이루어지고 있으며 본래 위상서보의 판독에 의한 판독펄스도 PLL 회로(102)의 클록에 동기할 필요가 있다. 그러나 제로 크로스 함으로써 기준 클록에 대해 필연적으로 위상지연이 생긴다.In the zero cross detection of the read signal of the phase servo information, the zero cross timing between the positive read waveform of the N pole and the negative read waveform of the S pole in the read signal of Fig. 11C is detected. Therefore, in peak detection of the read waveform, the detection timing of zero cross detection necessarily has a phase delay with respect to the detection timing of peak detection of the read waveform. That is, synchronous control by peak detection is performed on the reference clock by the PLL circuit 102, and a read pulse by reading the phase servo is also required to synchronize with the clock of the PLL circuit 102. However, zero crossing inevitably leads to phase delay with respect to the reference clock.
이 제로크로스 검출에 의한 위상지연은 가변 지연회로(114) 및 시프터(108)로 조정되어 온 트랙 상태에서 적분 전압이 0이 되는 듀티비가 50%인 듀티 펄스의 작성을 가능하게 한다. 이 예에서 시프터(108)는 PLL카운터(106)의 제2비트 출력으로서 얻어지는 PLL회로(102)의 기준 클록을 1/4로 분주한 펄스신호의 상승구간을 0τ~3τ의 3단계의 범위에서 디지털적으로 지연 조정한다. 반면에 가변지연 회로(114)는 제로크로스 검출회로(112)의 상승 타이밍을 복수의 아날로그 지연소자의 선택접속으로 아날로그적으로 지연시킨다. 시프터(108) 및 가변지연회로(114)에 의한 지연 조정에 대해 다음에 자세히 설명한다.The phase delay by the zero cross detection enables the creation of a duty pulse having a duty ratio of 50% in which the integral voltage becomes zero in the track state adjusted by the variable delay circuit 114 and the shifter 108. In this example, the shifter 108 divides the rising edge of the pulse signal obtained by dividing the reference clock of the PLL circuit 102, which is obtained as the second bit output of the PLL counter 106 into quarters, in the range of three stages of 0? Adjust delay digitally. On the other hand, the variable delay circuit 114 delays the rising timing of the zero cross detection circuit 112 analogously to the selective connection of the plurality of analog delay elements. Delay adjustment by the shifter 108 and the variable delay circuit 114 will be described in detail below.
마스터 클록 작성회로(110)는 목표 실린더에 대응하여 정한 위상을 갖는 기준 클록을 1/4로 분주한 주기 4π의 마스터 클록을 작성하여 마스터 클록신호 E10으로서 발생한다. 목표 실린더에 대응하는 위상을 갖는 마스터 클록의 전환은 드라이브 프로세서(30)로 부터의 실린더 전환신호 E30에 의해 실행된다. 온 트랙 제어에서는 현재 헤드가 위치하고 있는 목표 실린더에 대응하는 위상의 마스터 클록은 실린더 전환신호 E30에 의한 실린더의 전환에 의해 선택된다. 한편 탐색제어시에는 전회의 헤드 위치와 금회의 헤드위치로부터 얻은 실속도, 또한 가속도를 가하고 예측된 다음의 예측위치에서의 목표 실린더에 대응하는 위상의 마스터 클록을 선택한다.The master clock preparation circuit 110 generates a master clock with a period 4π divided by a quarter of a reference clock having a phase determined in correspondence with the target cylinder and is generated as a master clock signal E10. The switching of the master clock having the phase corresponding to the target cylinder is executed by the cylinder switching signal E30 from the drive processor 30. In the on-track control, the master clock of the phase corresponding to the target cylinder in which the head is currently located is selected by the cylinder switching by the cylinder switching signal E30. In search control, on the other hand, the actual speed obtained from the previous head position and the current head position, and also the acceleration are applied, and the master clock of a phase corresponding to the target cylinder at the next predicted position is selected.
듀티 펄스 작성회로(120)는 세트/리세트 회로이며 마스터 클록 작성회로(110)로 부터의 목표실린더에 대응한 마스터 클록 신호 E10의 상승구간(기준위상)에서 세트되고 선택회로(118)를 통해 얻어지는 제로크로스 검출 펄스의 하강 구간(검출위상)에서 리세트된다. 듀티 펄스 작성회로(120)는 서보헤드(18)의 온 트랙 상태에서 위상서보 패턴의 제1필드(EVEN1), 제2필드(ODD1), 제3필드(ODD2), 제4필드(EVEN2)에서 듀티비가 50%, 50%, 50%, 50%가 되는 듀티 펄스 E19를 발생한다.The duty pulse generator circuit 120 is a set / reset circuit and is set in the rising section (reference phase) of the master clock signal E10 corresponding to the target cylinder from the master clock generator circuit 110 and through the selection circuit 118. It is reset in the falling section (detection phase) of the obtained zero-cross detection pulse. The duty pulse generation circuit 120 performs the first field EVEN1, the second field ODD1, the third field ODD2, and the fourth field EVEN2 of the phase servo pattern in the on-track state of the servo head 18. A duty pulse E19 is generated in which the duty ratio is 50%, 50%, 50%, 50%.
듀티 펄스 작성 회로(120)로부터의 듀티 펄스 E19는 적분회로(124)에 주어진다. 적분회로(124)는 기본적으로 콘덴서(126), 콘덴서(126)에 브리지 결합된 4개의 스위치 소자(128, 130, 132, 134)로 구성된다. 콘덴서(126)의 하측의 스위치 소자(132, 134)의 ON/OFF동작은 듀티 펄스 E19에 의해 제어된다. 한편 콘덴서(126)의 상측의 스위치 소자(128,130)의 전환은 위상 서보 패턴의 제1~제4 필드에 따라 제어된다.Duty pulse E19 from duty pulse generation circuit 120 is given to integrating circuit 124. The integrating circuit 124 basically consists of a condenser 126 and four switch elements 128, 130, 132, 134 bridged to the condenser 126. The ON / OFF operation of the switch elements 132 and 134 below the capacitor 126 is controlled by the duty pulse E19. On the other hand, switching of the switch elements 128 and 130 on the upper side of the capacitor 126 is controlled according to the first to fourth fields of the phase servo pattern.
이 예에서는 콘덴서(126)의 양단으로부터 꺼내는 위치신호의 극성을 도시한 바와 같이 우측을 플러스, 좌측을 마이너스로 하면 제1~제4 필드에서의 스위치소자(128, 130, 132, 134)의 전환에 의한 적분 동작은 다음과 같이 된다. 우선 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)에서는 콘덴서(126)의 상측의 스위치 소자(128)는 온, 스위치 소자(130)는 오프가 된다. 스위치 소자(130)는 이러한 상태에서 듀티 펄스 E19에 의해 온 오프된다. 이로 인하여 콘덴서(126)는 실선으로 나타낸 경로를 통해 충전되어 콘덴서(126)의 양단전압에서 본 위치 신호는 마이너스 측으로 증가한다. 한편 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서는 콘덴서(126)의 상측의 스위치 소자(130)가 온, 스위치소자9128)가 오프되어 스위치 소자(132)는 이러한 상태에서 듀티펄스 E19에 의해 온 오프된다. 따라서 콘덴서(126)는 파선으로 나타낸 경로를 통해 충전되어 도시한 극성에서 위치신호는 플러스측으로 증가한다.In this example, as shown in the polarity of the position signal taken out from both ends of the capacitor 126, when the right side is positive and the left side is negative, switching of the switch elements 128, 130, 132, and 134 in the first to fourth fields is performed. The integral operation by is as follows. First, in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2, the switch element 128 on the upper side of the capacitor 126 is turned on and the switch element 130 is turned off. The switch element 130 is turned on and off by the duty pulse E19 in this state. As a result, the capacitor 126 is charged through a path indicated by a solid line so that the position signal seen from the voltage at both ends of the capacitor 126 increases to the negative side. On the other hand, in the second and third fields ODD1 and ODD2, the switch element 130 on the upper side of the capacitor 126 is turned on and the switch element 9328 is turned off so that the switch element 132 is turned on by the duty pulse E19 in this state. Is off. Therefore, the capacitor 126 is charged through the path indicated by the broken line so that the position signal increases to the positive side at the polarity shown.
목표 실린더의 온 트랙 상태에서 작성된 듀티 펄스E19는 전 필드에서 듀티비 50%이며 각 필드에서의 펄스수는 동일하다. 따라서 4필드분의 듀티펄스의 적분 동작이 종료한 시점에서 콘덴서(126)의 적분 전압은 0이된다. 서보헤드가 목표 실린더에 온 트랙하고 있는 상태로 부터 편이하면 듀티비가 50%로부터 빗나가서 이 듀티비의 변화에 따른 전압이 콘덴서(126)에 얻어진다.The duty pulse E19 created in the on-track state of the target cylinder is 50% duty ratio in all fields, and the number of pulses in each field is the same. Therefore, the integral voltage of the capacitor 126 becomes zero when the integration operation of the four field duty pulses is finished. When the servo head is shifted from the on-track state to the target cylinder, the duty ratio deviates from 50%, and a voltage according to the change of the duty ratio is obtained in the capacitor 126.
구체적으로 말하면 서보헤드(18)가 마이너스방향, 즉 목표실린더에 대해 외측으로 이동하면 제1 및 제4필드(EVEN1,EVEN2)의 듀티비는 감소하고, 반대로 제2 및 제3필드(ODD1,ODD2)의 듀티비는 증가하게 된다. 한편 서보헤드(18)가 플러스방향, 즉 목표 실린더에 대해 내측으로 이동하면 제1 및 제4필드(EVEN1,EVEN2)의 듀티비는 증가하고, 제2 및 제3필드(ODD1,ODD2)의 듀티비는 감소하게 된다.Specifically, when the servo head 18 moves in the negative direction, that is, outward with respect to the target cylinder, the duty ratios of the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 decrease, and conversely, the second and third fields ODD1 and ODD2. ) Will increase the duty ratio. On the other hand, when the servo head 18 moves in the positive direction, that is, inward with respect to the target cylinder, the duty ratio of the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 increases, and the duty of the second and third fields ODD1 and ODD2 is increased. The rain is reduced.
적분회로(124)에서의 콘덴서(126)의 상측의 스위치소자(128, 130)의 각 필드마다의 전환제어는 일치검출회로(122)로부터의 출력신호 E5, E6, E7, E8)에 의해 이루어진다. 일치검출회로(122)는 PLL카운터(106)의 계수치와 미리 정한 소정치간의 일치를 판정하여 각 일치위치에 대응한 신호를 발생한다. 즉 마커 검출회로(104) 및 가드대역인덱스 검출회로(105)에 대한 각 검색신호 E1, E3, E4에 덧붙여서 복조모드발생부(122-1)에 의해 제1~제4 필드를 표시하는 복조모드신호 E5를 발생한다. 하프모드발생부(122-2)는 제2 및 제3필드의 경계가 되는 위치신호검출시점을 표시하는 하프모드신호 E6를 발생한다. 데이터윈도발생부(122-3)는 제1~제4필드기간에 적분회로(124)에 대한 듀티펄스를 유효하게 하는 데이터 윈도신호 E7를 발생한다.The switching control for each field of the switch elements 128 and 130 on the upper side of the condenser 126 in the integrating circuit 124 is performed by the output signals E5, E6, E7, and E8 from the coincidence detection circuit 122. . The coincidence detection circuit 122 determines the coincidence between the count value of the PLL counter 106 and a predetermined predetermined value, and generates a signal corresponding to each coincidence position. In other words, the demodulation mode in which the first to fourth fields are displayed by the demodulation mode generating unit 122-1 in addition to the respective search signals E1, E3, and E4 for the marker detection circuit 104 and the guard band index detection circuit 105. Generate signal E5. The half mode generator 122-2 generates a half mode signal E6 indicating the point of time when the position signal detection, which is the boundary between the second and third fields, is displayed. The data window generator 122-3 generates a data window signal E7 for validating the duty pulse for the integrating circuit 124 in the first to fourth field periods.
또한 방전제어부(122-4)는 제1~제4필드에 걸친 듀티펄스 발생기간 이외의 타이밍으로 콘덴서(126)를 방전리세트하는 방전제어신호 E8을 발생한다. 이 방전제어신호 E8에 의한 방전리세트는 적분회로(124)에 설치되어 있는 스위치 소자(128,130)를 오프, 스위치소자(133,134)를 온하게 된다.The discharge control unit 122-4 also generates a discharge control signal E8 for discharging the capacitor 126 at a timing other than the duty pulse generation period over the first to fourth fields. The discharge reset by this discharge control signal E8 turns off the switch elements 128 and 130 provided in the integrating circuit 124 and turns on the switch elements 133 and 134.
적분회로(124)의 콘덴서(126)의 양단전압으로서 얻어진 위치신호 E40은 A/D변환기(38)에 의해 서보프레임의 종료타이밍에서 얻어지는 인터럽트신호(interrution signal)E9에 의해 드라이브 프로세서(30)에 인출(fetch)된다.The position signal E40 obtained as the voltage between both ends of the condenser 126 of the integrating circuit 124 is transmitted to the drive processor 30 by an interrupt signal E9 obtained at the end timing of the servo frame by the A / D converter 38. It is fetched.
한편 본 발명에서는 데이터면의 내주 가드 대역영역(IGB1) 및 외주가드대역영역(OGB1)에도 위상서보패턴이 기입되어 있다. 이 데이터면의 위상서보패턴에 의한 헤드위치의 검출을 가능하게 하기 위하여 데이터헤드(20)에 설치하고 있는 판독헤드(410)의 판독신호를 선택회로(116)를 통해서 제로크로스검출회로(112)에 공급하고 있다. 선택회로(116)는 드라이브프로세서(30)로부터의 제어신호 E31에 의해 전환된다. 즉 통상이 서보제어에서는 선택회로(116)는 서보헤드(18)측으로 전환되어 있다. 반면에 데이터면의 위상서보패턴을 판독할 때는 실린더1회전 중의 소정 서보프레임 수 단위로 데이터헤드(20)측으로 전환된다. 즉 서보면의 위상서보정보에 의한 온트랙에 대하여 이산적으로 데이터헤드(20)로 전환하면서 데이터면의 위상서보정보를 판독하여, 예를들여 온도오프셋측정이나 요각오프셋 측정을 실시한다.On the other hand, in the present invention, the phase servo pattern is written in the inner guard band region IGB1 and the outer guard band region OGB1 of the data plane. In order to enable detection of the head position by the phase servo pattern of the data plane, the zero cross detection circuit 112 receives the read signal of the read head 410 provided in the data head 20 through the selection circuit 116. Supply to. The selection circuit 116 is switched by the control signal E31 from the drive processor 30. That is, in the servo control normally, the selection circuit 116 is switched to the servo head 18 side. On the other hand, when reading the phase servo pattern of the data plane, the data head 20 is switched in units of a predetermined number of servo frames during one rotation of the cylinder. That is, the phase servo information of the data surface is read out while switching to the data head 20 discretely on-track by the phase servo information of the servo surface, and for example, temperature offset measurement and yaw offset offset measurement are performed.
또한 본 발명에서는 서보라이터에 의해 서보면에 위상서보정보가 기입된 후에 디스크장치자체가 데이터면에 위상서보패턴을 기입하는 기능을 가지고 있으므로 이 기입용의 기입신호를 마스터클록작성회로(110)로 작성하여 데이터헤드(20)의 기입헤드(400)에 공급하여 데이터면에 서보정보를 기입하도록 하고 있다.In addition, in the present invention, since the servo device writes the phase servo pattern on the data plane after the phase servo information is written on the servo plane, the write signal for writing is transferred to the master clock creation circuit 110. The servo information is written and supplied to the write head 400 of the data head 20 to write the servo information on the data surface.
또한 듀티펄스작성회로(120)에 의해 모의적으로 임의의 듀티비를 갖는 듀티펄스를 작성하여 적분회로(124)로 위치신호를 얻기 위하여 선택회로(118)가 설치되어 있다. 선택회로(118)는 제어신호 E32에 의해 드라이브프로세서(30)로부터의 모의적인 판독펄스와 제로크로스검출회로(112)에 의해 얻어지는 제로크로스검출펄스를 전환시킨다. 드라이브프로세서(30)에 의한 모의적인 판독펄스의 발생에 의한 듀티펄스의 작성은 시프터(108) 및 가변지연회로(114)로 실시하는 듀티 50%의 조정에 사용하는 실제의 듀티펄스의 듀티비의 측정에 사용된다.In addition, a selection circuit 118 is provided to generate a duty pulse having an arbitrary duty ratio simulated by the duty pulse generator circuit 120 to obtain a position signal to the integrator circuit 124. The selection circuit 118 switches the simulated read pulse from the drive processor 30 and the zero cross detection pulse obtained by the zero cross detection circuit 112 by the control signal E32. The creation of the duty pulse by the generation of the simulated read pulse by the drive processor 30 is based on the duty ratio of the actual duty pulse used to adjust the 50% duty performed by the shifter 108 and the variable delay circuit 114. Used for measurement.
[서보프레임][Servo Frame]
제17도는 본 발명의 디스크장치의 서보면에 기록된 실린더의 서보정보를 직선상에 전개한 것이다. 디스크 1회전분의 서보영역(154)은 예를들어 216의 구간으로 분할되어 216개의 서보프레임을 형성하고 있다. 이예에서는 디스크1회분의 서보영역(154)에서의 클록수는 고정적으로 정해져 있다. 하나의 서보프레임(156)은 확대해서 나타낸 바와같이 트레이닝부(158), 마커부(160), 가드대역인덱스부(162) 및 서보패턴부(164)로 구성된다. 서보프레임(156)의 개시위치를 0으로 하면 각 영역은 20MHz의 기준클록의 계수치로서 다음과 같은 계수치를 갖는다. 즉 트레이닝부(158)는 0~1128, 마커부(160)는 1128~1160, 가드대역인덱수부(162)는 1160~1268, 서보패턴부는 1268~1512의 계수치를 각각 갖게 된다.17 shows the servo information of the cylinder recorded on the servo surface of the disk apparatus of the present invention on a straight line. The servo region 154 for one revolution of the disk is divided into, for example, 216 sections to form 216 servo frames. In this example, the number of clocks in the servo area 154 for one disc is fixed. One servo frame 156 is composed of a training section 158, a marker section 160, a guard band index section 162, and a servo pattern section 164, as shown in an enlarged manner. If the start position of the servo frame 156 is 0, each area has the following count value as a count value of the 20 MHz reference clock. That is, the training unit 158 has 0 to 1128, the marker unit 160 to 1128 to 1160, the guard band index number unit 162 to 1160 to 1268, and the servo pattern unit to have a coefficient value of 1268 to 1512, respectively.
제18a도, 제18b도, 제19도 및 제21도는 서보 프레임(156)에 설치한 트레이닝부(158), 마커부(160), 가드 대역 인덱스부(162) 및 서보 패턴부(164)의 자기기록 상태를 나타낸다. 이 예에서는 제18a도의 트레이닝부(158), 제18b도의 마커부(160), 및 제19도의 가드대역 인덱스부(162)에 대해서는 기준 클록(166)을 4클록 주기가 되는 4τ의 스케일로 나타내고 있다. 한편 제20도, 제21도의 서보 패턴부(164)에 대해서는 기준 클록(166)을 1클록 주기가 되는 1τ의 스케일로 나타내고 있다.18A, 18B, 19, and 21 are views of the training unit 158, the marker unit 160, the guard band index unit 162, and the servo pattern unit 164 provided in the servo frame 156. Indicates the magnetic recording state. In this example, for the training section 158 of FIG. 18A, the marker section 160 of FIG. 18B, and the guardband index section 162 of FIG. 19, the reference clock 166 is represented by a scale of 4τ, which is a four clock period. have. On the other hand, the servo pattern section 164 of FIG. 20 and FIG. 21 shows the reference clock 166 on the scale of 1 (tau) which becomes one clock period.
제18a도의 트레이닝부(158)는 제10도의 PLL회로(102)의 위상을 동기시키는 타이밍 신호를 기록하고 있다. 이 트레이닝부(158)의 타이밍 신호를 판독하여 피크 검출 펄스를 4τ로 얻으므로써 PLL회로(102)는 실제의 디스크 회전에 동기한 1τ=50 nsec, 즉 20MHz의 동기 발진을 실시할 수가 있다.The training section 158 of FIG. 18A records timing signals for synchronizing the phase of the PLL circuit 102 of FIG. By reading the timing signal of this training section 158 and obtaining the peak detection pulse at 4 ?, the PLL circuit 102 can perform synchronous oscillation of 1? = 50 nsec, i.e., 20 MHz, synchronized with the actual disk rotation.
제18b도는 트레이닝부(158)에 이어지는 마커부(160)를 나타낸다. 마커부(160)는 서보 프레임중의 위치를 확정하는 역할을 수행하고 제10도의 마커검출로 제10도에 설치한 PLL 카운터(106)의 계수동작을 개시하여, 일치검출회로(122)에 의한 각종의 일치 판정을 실시하게 한다. 마커부(160)로부터는 I, H H H H L H L H L H의 판독신호가 얻어지나, 이들 판독 신호중에서 도시한 바와 같은 I, □ H H □ L □ L □ L □의 6비트의 일치 검출에 의해 마커 검출을 실행하고 있다.18B illustrates the marker unit 160 following the training unit 158. The marker unit 160 plays a role of determining the position in the servo frame and starts counting operation of the PLL counter 106 installed in FIG. 10 by the marker detection of FIG. 10, by the coincidence detection circuit 122. Various coincidence determinations are made. Although the read signals I and HHHHLHLHLH are obtained from the marker unit 160, marker detection is performed by coincidence detection of 6 bits of I, □ HH □ L □ L □ L □ as shown in these read signals. .
제19도는 가드 대역 인덱스부(162)를 나타낸다.19 shows the guard band index portion 162. FIG.
본 발명에서는 가드 대역 인덱스부(162)를 제1다수결부(174), 제2다수결부(176), 제3다수결부(178)의 3영역으로 나누고, 각 영역에 같은 신호를 되풀이하여 기록하고 있다. 가드 대역 인덱스부(162)의 판독신호로부터 얻어진 제1~제3다수결부(174, 176, 178)중에서 일치정보가 2이상 얻어지면 제10도의 가드대역 인덱스 검출회로(105)는 가드대역 및 인덱스 검출이라고 판단하여 가드밴드 및 인덱스의 검출성능을 높이고 있다. 서보면은 반경 방향으로 내측으로부터 내주 가드 대역 영역(IGB1)(180), 사용자영역(182), 제1외주가드대역 영역(OGB1)(184), 및 제2 외주 가드 영역(OGB2)(186)으로 나누어진다. 인덱스정보(188, 190, 192)는 내주가드 대역 영역(180), 사용자영역(182), 및 제1 및 제2외주 가드 대역영역(184, 186)에 기록된다.According to the present invention, the guard band index unit 162 is divided into three areas of the first majority unit 174, the second majority unit 176, and the third multiple unit 178, and the same signal is repeatedly recorded in each region. have. When two or more matching information is obtained from the first to third multiplexing units 174, 176, and 178 obtained from the read signal of the guard band index unit 162, the guard band index detection circuit 105 of FIG. The detection performance of the guard band and the index is improved by determining that the detection is performed. The servo surface is radially inward from the inner circumferential guard band region (IGB1) 180, a user region 182, a first outer circumferential guard band region (OGB1) 184, and a second outer circumferential guard region (OGB2) 186. Divided by. The index information 188, 190, 192 is recorded in the inner guard band region 180, the user region 182, and the first and second outer guard band regions 184, 186.
제20도 및 제21도는 위상 서보 패턴을 기록한 서보 패턴부(164)의 상세를 나타낸다. 이 서보 패턴부(164)는 제20도에 나타낸 제1필드(200), 제2 필드(202), 제21도에 나타낸 제3 필드(204), 제4 필드(206)로 구성된다. 이하의 도면 중에서는 ( )로 나타낸 바와 같이 제1 필드(200)를 (EVEN1), 제2 필드(202)를 (ODD1), 제3 필드(204)를 (ODD2), 제4 필드(206)를 (EVEN2)로 하고 있다.20 and 21 show details of the servo pattern portion 164 recording the phase servo pattern. The servo pattern unit 164 is composed of a first field 200 shown in FIG. 20, a second field 202, a third field 204 shown in FIG. 21, and a fourth field 206. As shown in FIG. In the following drawings, as shown by (), the first field 200 is (EVEN1), the second field 202 is (ODD1), the third field 204 is (ODD2), and the fourth field 206. Is set to (EVEN2).
제1~제4필드의 각 영역의 길이는 미사용부(194, 196, 208, 201)를 제외하면 같은 길이를 갖는다. 구체적으로 말하면 기준 클록의 4주기분의 4τ를 기준길이로 하면 각 필드는 (4τ×10)의 길이를 갖는다. (EVEN1) 및 (EVEN2)가 되는 제1 및 제4필드(200,206)는 실린더 번호의 플러스측의 증가 방향(내측방향)으로 헤드가 0.5실린더 이동할 때 마다 1τ위상을 시프트한 패턴을 8τ 주기로 기입한다. 한편 (ODD1) 및 (ODD2)가 되는 제2 및 제3 필드(202,204)에 대해서는 역방향의 위상시프트가 되도록 기입한다. 각 위상 서보 패턴은 4실린더마다 되풀이 된다.The length of each region of the first to fourth fields has the same length except for the unused portions 194, 196, 208, and 201. Specifically, when 4τ for four cycles of the reference clock is referred to as a reference length, each field has a length of (4τ × 10). The first and fourth fields 200 and 206, which become (EVEN1) and (EVEN2), write the pattern of shifting the phase of 1? Phase in 8? Periods every time the head is moved by 0.5 cylinder in the increase direction (inner direction) of the plus side of the cylinder number. . On the other hand, the second and third fields 202 and 204 which become (ODD1) and (ODD2) are written so as to perform reverse phase shift. Each phase servo pattern is repeated every four cylinders.
[위상 서보 패턴의 기입][Write of phase servo pattern]
제20도, 제21도에 나타낸 위상서보 패턴의 기입은 전용의 서보 라이터를 사용하여 실행한다. 본 발명의 디스크 장치는 서보면의 위상서보패턴을 기입한후에 디스크 장치 자체로 데이터면에 위상서보패턴을 기입하는 기능을 가지고 있으므로 데이터면에 대한 위상서보 패턴의 전제로서 서보면에 대한 위상 서보 패턴의 기입원리를 다음에 설명한다.The phase servo patterns shown in Figs. 20 and 21 are written using a dedicated servo writer. Since the disk apparatus of the present invention has a function of writing a phase servo pattern on the data plane after writing the phase servo pattern on the servo plane, the phase servo pattern on the servo plane is assumed as a premise of the phase servo pattern on the data plane. The writing principle is explained next.
제22a도는 기준이 되는 클록을 나타내며, 이 클록은 제10도의 PLL회로(102)에 의한 클록과 같은 것이다. 제22b도는 PLL회로(102)로부터의 클록을 PLL 카운터(106)로 계수하였을 때의 비트 2출력이며, 이 출력은 PLL클록을 1/4로 분주한 펄스신호가 된다. 이 펄스 신호가 위상번호0위 기입신호가 된다. 제22a도~제22i도는 위상번호 0의 기입신호를 클록의 주기 1τ씩 순차적으로 위상시프트하여 얻은 신호이며, 위상번호 2, 4, 6, 8, 10, 12 및 14의 기입신호가 된다. 서보면에 대한 서보 패턴의 기입에 대해서는 제22b도~제22i도의 우수의 위상번호를 갖는 8개의 기입신호의 조합을 사용한다.FIG. 22A shows a reference clock, which is the same as the clock by the PLL circuit 102 of FIG. 22B is bit 2 output when the clock from the PLL circuit 102 is counted by the PLL counter 106, and this output is a pulse signal divided into quarters of the PLL clock. This pulse signal becomes the write signal of phase 0 position. 22A to 22I are signals obtained by sequentially phase shifting the write signal of phase number 0 by 1? Of clock period, and become the write signals of phase numbers 2, 4, 6, 8, 10, 12, and 14. For the writing of the servo pattern on the servo plane, a combination of eight write signals having an excellent phase number in FIGS. 22B to 22I is used.
제23a도~제23i도는 본 발명의 디스크 장치가 데이터면에 위상서보 패턴을 기입할 때에 더 필요하게 되는 기수의 위상번호 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 및 15를 갖는 기입신호를 나타낸다. 즉 제23a도의 클록은 제22a의 PLL클록을 반전한 클록이며 반전전의 클록의 하강 타이밍을 상승타이밍으로한다. 제23a도의 반전 PLL클록을 사용하여 제23b도의 PLL카운터(106)의 비트2출력의 위상 시프트를 1τ씩 실행함으로써 제23c도~제23i도의 기수의 위상번호를 갖는 기입신호를 얻을수가 있다. 이하의 설명에서는 위상번호 10, 11, 12, 13, 14, 15에 대해서는 A, B, C, D, E, F의 16진 표시로 한다.23A to 23I are write signals having the odd phase numbers 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, and 15, which are needed more when the disk device of the present invention writes the phase servo pattern on the data plane. Indicates. That is, the clock shown in Fig. 23A is a clock inverting the PLL clock of Fig. 22A, and the timing of falling of the clock before inversion is set as the rising timing. By performing the phase shift of the bit 2 output of the PLL counter 106 of FIG. 23b by 1? Using the inverted PLL clock of FIG. 23a, a write signal having the odd phase number of FIGS. 23c to 23i can be obtained. In the following description, the hexadecimal representation of A, B, C, D, E, and F is given for phase numbers 10, 11, 12, 13, 14, and 15.
제24도는 제22a도~제22i도 및 제23b도~제23i도의 위상번호 0~16의 기입신호를 작성하기 위한 회로를 나타낸다. 이 회로는 마스터 클록회로(110)로서 실현된다. 시프트회로(500)에는 시프트 펄스로서 PLL클록이 공급된다. 한편 시프트 회로(510)에는 반전회로(520)로 반전된 반전 PLL클록이 시프트 클록으로서 공급된다. 시프트회로(500,510)의 각각에는 PLL카운터(106)의 비트 2출력이 공급된다. 시프트회로(500)는 PLL클록에 동기하여 위상번호 0, 2, 4, 6, 8, A, C, E가 되는 8종류의 기입신호를 1τ마다 순차적으로 발생한다. 한편 시프트 회로(510)는 시프트회로(500)에 대하여 0.5τ의 지연을 가지고 위상번호 1, 3, 5, 7, 9, B, D, F가되는 기수의 위상번호의 기입신호를 순차적으로 발생한다. 다중화기(multiplexer, 선택회로)(530)는 시프트회로(500,510)에 대하여 0,5τ의 위상편이를 가지고 발생되는 16종류의 기입신호중 어느것인가 하나를 선택한다.FIG. 24 shows a circuit for creating the write signals of phase numbers 0 to 16 in FIGS. 22A to 22I and FIGS. 23B to 23i. This circuit is realized as the master clock circuit 110. The PLL clock is supplied to the shift circuit 500 as a shift pulse. On the other hand, the inversion PLL clock inverted by the inversion circuit 520 is supplied to the shift circuit 510 as a shift clock. Each of the shift circuits 500 and 510 is supplied with the bit 2 output of the PLL counter 106. The shift circuit 500 sequentially generates eight types of write signals, each of which is a phase number 0, 2, 4, 6, 8, A, C, and E, in synchronization with the PLL clock. On the other hand, the shift circuit 510 sequentially generates a write signal of an odd phase number of which the phase numbers 1, 3, 5, 7, 9, B, D, and F have a delay of 0.5τ with respect to the shift circuit 500. do. The multiplexer 530 selects any one of 16 types of write signals generated with a phase shift of 0 and 5? With respect to the shift circuits 500 and 510.
제25도는 제22a도~제22i도 및 제23b도~제23i도의 위상서보패턴을 서보헤드를 0.5실린더씩 탐색하면서 기입할 때의 기입신호 위상번호를 나타낸다. 본 발명에선느 4실린더 단위로 되풀이 하여 같은 위상번호의 조합을 사용한다. 이와 같은 서보면에 대한 서보 패턴은 디스크 장치 자체가 실행하는 것은 아니나, 데이터면에 대한 위상 서보 패턴의 기입은 디스크 장치 자체가 실시한다. 즉 서보헤드에 의해 기입되어 있는 위상서보 정보를 판독하고 서보헤드의 위치 결정을 할 수 있으나 디스크 장치 자체가 위상서보패턴을 데이터면에도 기입할 수가 있다.FIG. 25 shows the write signal phase numbers when the phase servo patterns of FIGS. 22A to 22I and 23B to 23I are written while searching for the servo head by 0.5 cylinders. In the present invention, the same phase number combination is repeatedly used in four cylinder units. Such a servo pattern on the servo surface is not executed by the disk device itself, but the disk device itself writes the phase servo pattern on the data surface. That is, the phase servo information written by the servo head can be read and the position of the servo head can be determined, but the disk device itself can write the phase servo pattern on the data surface.
제26도는 제25도에 따라 서보면에 기입된 위상 서보 패턴의 판독시의 목포 실린더에 대응한 마스터 클록의 전환에 사용되는 마스터클록 선택용의 위상번호를 나타낸다. 위상 서보 패턴의 기입에 대해서는 0.5실린더 단위나, 목표 실린더에 대응한 마스터 클록에 대해서는 1실린더 단위이며 또한 4실린더마다 되풀이 된다. 따라서 내측으로부터 외측으로의 실린더 번호를 0~3으로하면 각 목표 실린더가 되는 실린더 번호0~3에 대응하며 대응하는 위상번호의 패턴에 다른 마스터 클록이 마스터 클록 작성 회로(110)로 작성된다. 구체적으로는 마스터 클록 작성회로(110)에는 제24도에 나타낸 회로가 설치되어 있으며, 드라이브 프로세서(30)에 의하여 그때의 목표 실린더의 실린더번호에 대응한 위상번호의 선택신호를 제26도의 패턴에 따라 제1 및 제4필드마다 다중화가(530)로하여금 전환 선택토록 하면된다. 이와 같이 서보면의 위상 서보정보의 판독에 의한 위치 검출시에는 제22a도~제22i도 및 제23b도~제23i도의 16종류의 마스터 클록 신호 중에서 위상번호 0, 4, 8, 12의 4종류의 조합이 사용된다.FIG. 26 shows a phase number for master clock selection used for switching the master clock corresponding to the Mokpo cylinder at the time of reading the phase servo pattern written on the servo surface according to FIG. The writing of the phase servo pattern is repeated in units of 0.5 cylinders and in units of 1 cylinder for the master clock corresponding to the target cylinder. Therefore, if the cylinder number from the inner side to the outer side is 0 to 3, a master clock corresponding to the cylinder numbers 0 to 3 serving as the target cylinders and different from the pattern of the corresponding phase number is created by the master clock creation circuit 110. Specifically, the circuit shown in FIG. 24 is provided in the master clock preparation circuit 110, and the drive processor 30 sends the selection signal of the phase number corresponding to the cylinder number of the target cylinder at that time to the pattern of FIG. Therefore, the multiplexer 530 may be selected for each of the first and fourth fields. In this way, when detecting the position by reading the phase servo information on the servo surface, four types of phase numbers 0, 4, 8, and 12 are used among the 16 types of master clock signals shown in FIGS. 22A to 22i and 23B to 23i. The combination of is used.
[위상 서보 패턴의 판독에 의한 위치검출][Position Detection by Reading Phase Servo Pattern]
본 발명의 디스크 장치로 서보면의 위상서보패턴을 판독할 때의 제10도의 위치검출회로(122)로부터 발생하는 각 신호에 대해 다음에 설명한다. 서보 프레임의 판독으로 선두의 트레이닝 영역으로부터 판독한 타이밍 신호에 의한 PLL회로(102)의 동기가 완료되면 제27b도의 마커 검출신호 E2가 마커영역의 검출에 의해 마커 검출호로(104)로부터 발생한다. 이 마커 검출신호에 의해 제27c도에 나타낸 바와 같이 PLL카운터(106)가 동작상태가 되고 PLL회로(102)로 부터의 클록신호 E0의 계수를 개시한다. 이 예에서 마커 검출신호로부터 프레임 최후의 위치신호의 판독까지의 기간은 PLL카운터(106)의 16진 계수치로 180H로 정해져 있다. 따라서 16진 계수치 180H가 얻어지기 까지의 기간동안 카운터 동작이 실시된다. 마커 검출회로(104)의 검출동작을 유효하게하는 제27a도의 마커 검색신호 E1도 같은 기간동안에 발생한다.Each signal generated from the position detection circuit 122 in FIG. 10 when the phase servo pattern of the servo surface is read by the disk apparatus of the present invention will be described next. When the synchronization of the PLL circuit 102 by the timing signal read out from the first training region by the reading of the servo frame is completed, the marker detection signal E2 in FIG. 27B is generated from the marker detection arc 104 by the detection of the marker region. By this marker detection signal, as shown in Fig. 27C, the PLL counter 106 is put into an operating state, and the count of the clock signal E0 from the PLL circuit 102 is started. In this example, the period from the marker detection signal to the reading of the position signal at the end of the frame is set to 180H in the hexadecimal count value of the PLL counter 106. Therefore, the counter operation is performed for a period until the hexadecimal count value 180H is obtained. The marker search signal E1 in FIG. 27A, which validates the detection operation of the marker detection circuit 104, also occurs during the same period.
이어서 제27d도의 가드대역 인덱스 검출신호 E3가 16진 계수치로 O~BOH의 기간에 걸쳐 얻어진다. 현재 유효하게 되어 있는 제27e도의 가드대역인덱스 검색신호 E4가 상승하여 가드대역 인덱스 검출회로(105)의 검출동작을 금지한다. 가드 대역 인덱스 검색 신호 E4가 H레벨로 상승해있는 16진 계수치로 BOH~148H의 기간이 서보패턴부(164)의 판독기간이 된다. 서보 패턴부(164)의 판독기간동안에 일치검출회로(122)는 제1필드(EVEN1), 제2, 제3 필드(ODD1, ODD2), 및 제4 필드(EVEN2)로 변환하는 제27f도의 복조모드신호 E5를 발생한다. 이로 인하여 적분회로(124)는 콘덴서(126)의 상측의 스위치소자(128,130)를 각 필드기간에 선택적으로 온 오프한다. 또한 적분회로(124)는 제27g도의 서보패턴부(164)의 중간점이 되는 위치 검출점을 주는 반모드 신호 E6를 발생한다.The guardband index detection signal E3 in FIG. 27d is then obtained in hexadecimal count values over a period of 0 to BOH. The guard band index search signal E4 in FIG. 27E, which is currently valid, rises to prohibit the detection operation of the guard band index detection circuit 105. The hexadecimal count value where the guard band index search signal E4 rises to the H level is a period of BOH to 148H, which becomes the reading period of the servo pattern unit 164. During the readout period of the servo pattern section 164, the coincidence detection circuit 122 demodulates FIG. 27f for converting the first field EVEN1, the second and third fields ODD1, ODD2, and the fourth field EVEN2. Generates the mode signal E5. As a result, the integrating circuit 124 selectively turns on and off the switch elements 128 and 130 on the upper side of the capacitor 126 in each field period. In addition, the integrating circuit 124 generates a half-mode signal E6 giving a position detection point which is an intermediate point of the servo pattern portion 164 of FIG. 27G.
서보 패턴부(164)가 종료되고 나서 다음 트레이닝부(158)까지의 시간사이에는 제27H도의 인터럽트신호E9가 발생한다. 이 타이밍에서 드라이브 프로세서(30)는 A/D변환기(38)로 변환한 적분회로(124)의 콘덴서(126)의 양단전압에 의해 정해지는 위치 신호를 인출한다. 또한 제27i도에 나타낸 바와 같이 이 서보 패턴부(164) 및 인터럽트신호 E9의 발생기간 이외의 기간동안에 유효하게 되는 방전제어 신호 E8를 발생하여 적분회로(124)의 콘덴서(126)를 방전 리세트상태, 즉 제로 전압상태로 하고 있다.An interrupt signal E9 of FIG. 27H is generated between the time when the servo pattern section 164 ends and the next training section 158. At this timing, the drive processor 30 draws out a position signal determined by the voltages of both ends of the capacitor 126 of the integrating circuit 124 converted to the A / D converter 38. As shown in FIG. 27I, the discharge control signal E8 becomes effective during the period other than the generation period of the servo pattern section 164 and the interrupt signal E9 to reset the capacitor 126 of the integrating circuit 124. State, that is, zero voltage state.
본 발명의 디스크 장치에서 제로 크로스 검출, 듀티 펄스에 의한 서보면, 마스터 클록, 판독펄스에 의거한 위상 서보패턴의 변화와 또한 듀티펄스에 의거한 적분회로(124)의 콘덴서(126)의 단자전압의 변화에 대해 다음에 설명한다. 제28a도에서 서보면의 서보 패턴은 실린더 번호 0~3의 4실린더마다 되풀이하고 있다. 지금 서보헤드(18)가 중앙의 2번 실린더에 트랙상에 위치해 있다고 하며, 이 상태에서는 실린더 번호2에 기록한 위상서보패턴에 대해 4τ만큼 진상한 기준위상을 갖는 마스터 클록이 선택된다. 따라서 제28b도의 듀티 펄스 E19는 4τ마다 제28a도의 기준클록의 상승구간으로세트되고 서보헤드(18)에 의한 위상 서보 패턴의 판독으로 레세트된다. 헤드는 온트랙 상태이므로 제1~제4 필드(EVEN1, ODD1, ODD2, EVEN2)의 어느 것에서도 듀티비는 50%가 된다. 이 듀티비 50%의 상태에서는 적분회로(124)의 콘덴서(126)의 단자 전압은 제28E에 나타낸 바와 같이 세트된다. 우선 콘덴서(126)는 제1필드(EVEN1)에서 마이너스 방향으로 충전된다. 이어서 제2필드(ODD1)에서 플러스 방향으로 충전된다. 단자전압이 OV를 통과하면 콘덴서(126)는 제3필드(ODD2)에서 플러스 방향으로 충전된다. 마지막으로 제4 필드(EVEN2)에서는 제1필드(EVEN1)와 마찬가지로 마이너스 방향으로 충전된다. 콘덴서 전압은 위상서보패턴의 판독이 완료된 시점에서 온 트랙을 표시하는 0전압이 된다.In the disk apparatus of the present invention, the change of the phase servo pattern based on the zero-cross detection, the duty cycle of the servo plane, the master clock, and the read pulse, and the terminal voltage of the capacitor 126 of the integrating circuit 124 based on the duty pulse The change of is described next. In FIG. 28A, the servo pattern of the servo surface is repeated every four cylinders of cylinder numbers 0-3. It is now assumed that the servo head 18 is located on the track at the center cylinder 2, and in this state, the master clock having the reference phase advanced by 4? Relative to the phase servo pattern recorded in the cylinder number 2 is selected. Therefore, the duty pulse E19 in FIG. 28B is set to the rising interval of the reference clock in FIG. 28A every 4? And is reset by reading the phase servo pattern by the servo head 18. FIG. Since the head is in an on-track state, the duty ratio is 50% in any of the first to fourth fields EVEN1, ODD1, ODD2, and EVEN2. In this state of 50% duty ratio, the terminal voltage of the condenser 126 of the integrating circuit 124 is set as shown in 28E. First, the capacitor 126 is charged in the negative direction in the first field EVEN1. Subsequently, the second field ODD1 is charged in the positive direction. When the terminal voltage passes through OV, the capacitor 126 is charged in the positive direction in the third field (ODD2). Finally, the fourth field EVEN2 is charged in the negative direction similarly to the first field EVEN1. The capacitor voltage becomes a zero voltage indicating an on track when the reading of the phase servo pattern is completed.
서보헤드가 마이너스 방향으로 탐색하여 실린더 번호 1 또는 0에 온트랙하는 경우에는 각 트랙의 위상서보 패턴에 대해 4τ위상이 진상한 기준위상의 마스터 클록을 선택함으로써 듀티비 50%의 듀티펄스 E19가 마찬가지로 얻어진다. 이 점은 플러스 방향의 실린더 번호3에 서보헤드(18)를 탐색하는 경우에 대해서도 마찬가지이다. 따라서 온 트랙하고 있는 실린더위치에 대해 ±2실린더의 위치에서 헤드위치에 대응하여 직선적으로 변화하는 헤드위치 신호를 작성할 수가 있다.When the servo head seeks in the negative direction and tracks on cylinder number 1 or 0, the duty pulse E19 with a 50% duty ratio is similarly selected by selecting the master clock on the reference phase with a high 4? Phase for the phase servo pattern of each track. Obtained. This point also applies to the case where the servo head 18 is searched for the cylinder number 3 in the positive direction. Therefore, it is possible to create a head position signal that changes linearly in correspondence with the head position at the position of ± 2 cylinders relative to the on-track cylinder position.
[듀티비의 측정과 지연조정][Measurement of duty ratio and delay adjustment]
제29도는 제10도의 적분회로(124)의 1실시예를 나타낸다. 적분회로(124)는 제1전원 +Vdd1과 제2전원 +Vdd2로 동작한다. 본 실시예에서는 제1전원 +Vdd1으로부터 제2전원 +Vdd2를 저항 R20, 트랜지스터Q1, 정전류원(138), 트랜지스터Q2로된 회로에 의해 작성하고 있다. 이 예에서 트랜지스터Q1, Q2는 베이스 및 에미터간 전압의 보장용 다이오드로서 동작한다. 정전류원(138)의 정전류를 i, 트랜지스터Q1, Q2에 의한 베이스 및 에미터간 전압을 VBE라 하면 제2 전원 전압 Vdd2는 다음식으로 주어진다.FIG. 29 shows one embodiment of the integrating circuit 124 of FIG. The integration circuit 124 operates with the first power supply + Vdd1 and the second power supply + Vdd2. In the present embodiment, the first power source + Vdd1 to the second power source + Vdd2 are created by a circuit consisting of a resistor R20, a transistor Q1, a constant current source 138, and a transistor Q2. In this example, transistors Q1 and Q2 act as diodes for ensuring the voltage between the base and emitter. If the constant current of the constant current source 138 is i, and the voltage between the base and emitters by the transistors Q1 and Q2 is V BE , the second power supply voltage Vdd2 is given by the following equation.
Vdd2 = Vdd1-{(R20×i)+VBE}Vdd2 = Vdd1-{(R20 × i) + V BE }
즉 제2 전원 전압 Vdd2는 제1 전원전압 Vdd1으로부터 정전류 i에 의한 저항 R20의 전압강하와 베이스 및 에미터간 전압 VBE를 뺀 전압이 된다. 전류 스위치로서 동작하는 8개의 트랜지스터 Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9, Q10은 저항 R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9, R10을 통해서 이러한 전원전압에 병렬로 접속된다. 이들 트랜지스터 Q3~Q10중에서 트랜지스터Q3와 Q4, Q5, Q6, Q7과 Q8, Q9과 Q10으로 차동회로를 구성한다. 정전류원(140, 142, 144, 146)은 이들 차동회로의 공통 에미터측에 접속된다. 차동회로의 트랜지스터 Q3, Q6, Q7, Q10에는 제32도에 나타낸 적분 제어 회로부로부터 제어신호 E20, E21, E22, E23이 공급된다. 즉 제어신호 E20은 트랜지스터 Q3를 제어하고, 제어신호 E21은 트랜지스터 Q7을 제어하고, 제어신호 E22는 트랜지스터 Q6을 제어하고, 제어신호 E23은 트랜지스트 Q10을 제어한다. 이와 같이 제어신호 E20, E21, E22, E23에 의해 제어되는 트랜지스터 Q3, Q7, Q6, Q10에 대하여 차동접속한 트랜지스터 Q4, Q8, Q5, Q10의 각각은 역의 ON/OFF동작을 실시한다. 트랜지스터 Q6, Q7의 각각에는 트랜지스터 Q11, Q12가 접속되고 그 사이에 콘덴서(126)을 접속하고 있다.That is, the second power supply voltage Vdd2 is obtained by subtracting the voltage drop of the resistor R20 caused by the constant current i from the first power supply voltage Vdd1 and the voltage V BE between the base and the emitter. The eight transistors Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9 and Q10, acting as current switches, are connected in parallel to these supply voltages via resistors R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9, R10. . Among these transistors Q3 to Q10, transistors Q3 and Q4, Q5, Q6, Q7 and Q8, Q9 and Q10 form a differential circuit. The constant current sources 140, 142, 144, 146 are connected to the common emitter side of these differential circuits. The control signals E20, E21, E22 and E23 are supplied to the transistors Q3, Q6, Q7 and Q10 of the differential circuit from the integral control circuit section shown in FIG. That is, the control signal E20 controls the transistor Q3, the control signal E21 controls the transistor Q7, the control signal E22 controls the transistor Q6, and the control signal E23 controls the transistor Q10. In this manner, each of the transistors Q4, Q8, Q5, and Q10 differentially connected to the transistors Q3, Q7, Q6, and Q10 controlled by the control signals E20, E21, E22, and E23 performs reverse ON / OFF operation. Transistors Q11 and Q12 are connected to each of transistors Q6 and Q7, and a capacitor 126 is connected therebetween.
이로 인해서 제10도의 적분회로(124)에 나타낸 브리지형의 전환회로가 트랜지스터 Q11, Q12, Q6, Q7에 의해 구성되어 있다. 콘덴서(126)의 상측에 위치하는 트랜지스터 Q1, Q2를 제어하는 서보 트랜지스터(Q3, Q4), (Q9, Q10)는 제10도에 나타낸 일치검출회로(122)에 설치한 복조모드발생부(122-1)로 부터의 복조모드 신호 E5에 의해 제1~제4필드 기간에 따라 제어된다. 따라서 트랜지스터 Q3에 대한 제어신호E20 및 트랜지스터 Q10에 대한 제어신호 E23은 복조모드 신호로부터 작성한다. 한편 콘덴서(126)의 하측에 위치하는 2개의 트랜지스터 Q6, Q7의 ON/OFF동작은 제10도에 나타낸 듀티 펄스 작성회로(120)로부터의 듀티펄스 E19에 의거한 제어신호 E21, E23에 의해 제어된다. 즉 제1 및 제4 필드에서 제어신호 E21이 듀티 펄스에 따라 변화하고 트랜지스터 Q7의 ON/OFF 동작에 의해 트랜지스터 Q11, 콘덴서(126), 트랜지스터 Q7, 그리고 정전류원(144)으로 된 경로를 따라 정전류에 의해 콘덴서(126)를 충전한다. 한편 제2 및 제3 필드에서는 듀티펄스에 의해 제어시호 E22가 변화하여 트랜지스터 Q6를 ON 또는 OFF 하고 트랜지스터 Q12, 콘덴서(126), 트랜지스터 Q6, 정전류원(142)으로 된 경로를 통해 정전류를 공급하여 콘덴서(126)를 충전한다.For this reason, the bridge type switching circuit shown in the integrating circuit 124 of FIG. 10 is constituted by transistors Q11, Q12, Q6 and Q7. Servo transistors Q3 and Q4 and Q9 and Q10 for controlling transistors Q1 and Q2 located above the capacitor 126 are provided in the demodulation mode generating unit 122 provided in the coincidence detection circuit 122 shown in FIG. The demodulation mode signal E5 from -1) is controlled according to the first to fourth field periods. Therefore, the control signal E20 for the transistor Q3 and the control signal E23 for the transistor Q10 are created from the demodulation mode signal. On the other hand, the ON / OFF operation of the two transistors Q6 and Q7 located below the capacitor 126 is controlled by the control signals E21 and E23 based on the duty pulse E19 from the duty pulse generation circuit 120 shown in FIG. do. That is, in the first and fourth fields, the control signal E21 changes according to the duty pulse and the constant current follows the path of the transistor Q11, the capacitor 126, the transistor Q7, and the constant current source 144 by the ON / OFF operation of the transistor Q7. The capacitor 126 is charged. On the other hand, in the second and third fields, the control signal E22 is changed by the duty pulse to turn on or off the transistor Q6, and supply a constant current through the path of the transistor Q12, the capacitor 126, the transistor Q6, and the constant current source 142. The capacitor 126 is charged.
콘덴서(126)의 단자 전압은 전압 폴로워(voltage follower)로서 동작하는 연산 증폭기(148, 150), 그리고 저항 R1, R2를 통해 차동 증폭기(152)에 공급된다. 차동증폭기(152)의 이득은 귀환저항(feedback resistor)R33와 저항 R34를 거쳐서 드라이브 프로세서(30)로부터 공급되는 중심 전압 Vc에 의해 정해진다. 또한 트랜지스터 Q4, Q5, Q8, Q9의 각 베이스에는 기준전압 Vref가 주어져 있어서 전원전압으로부터 본 상대적인 충전전압을 주는 중간접으로서의 기준전압을 설정하고 있다. 따라서 콘덴서(126)의 단자전압은 이 기준전압 Vref를 중심으로 플러스측 또는 마이너스측으로 충방전하게된다.The terminal voltage of the capacitor 126 is supplied to the differential amplifier 152 through operational amplifiers 148 and 150, which operate as voltage followers, and resistors R1 and R2. The gain of the differential amplifier 152 is determined by the center voltage Vc supplied from the drive processor 30 via a feedback resistor R33 and a resistor R34. In addition, a reference voltage Vref is provided to each base of the transistors Q4, Q5, Q8, and Q9 to set a reference voltage as an intermediate junction that gives a relative charging voltage from the power supply voltage. Therefore, the terminal voltage of the capacitor 126 is charged and discharged to the positive side or the negative side around the reference voltage Vref.
제29도의 적분회로(124)의 서보 헤드의 돈 트랙상태에서 공급되는 제어신호 E20, E21, E22, E23에 의거한 적분동작에 대하여 다음에 설명한다. 제30a도에 4실린더의 위상 서보패턴을 간략화하여 나타낸다. 이와 같은 위상서보 패턴의 판독에 대하여 제30b도의 제어신호E20은 제1 및 제4필드(EVEN1, EVEN2)의 각각에서 H레벨이 되어 트랜지스터 Q3를 ON, 트랜지스터 Q4를 OFF하므로써 트랜지스터 Q11을 ON한다. 제30c도의 제어신호 E23은 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서 H레벨이 되어 트랜지스터Q10을 ON하고 트랜지스터 Q9을 OFF함으로써 트랜지스터 Q12를 ON한다. 제30a도는 실린더 번호2상에 서보헤드(18)가 위치한 온 트랙상태를 나타낸다. 제30d도의 클록펄스는 마스터 클록으로서 선택되고 또 제30e도의 판독펄스가 얻어진다. 따라서 제30f도의 듀티펄스 E19는 제1~제4필드중의 어느것에 대해서도 50%의 듀티바가 된다. 이와같은 제어신호 E21에 대해서 제30g도의 제어신호 E21은 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)에서 듀티 펄스 E19에 대응하여 변화하고 트랜지스터 Q7을 ON 또는 OFF함으로써 이때 ON상태에 있는 트랜지스터 Q11을 거쳐서 콘덴서(126)에 정전류원(144)으로부터의 정전류를 공급하여 적분동작을 실시한다.An integration operation based on the control signals E20, E21, E22, and E23 supplied in the don track state of the servo head of the integration circuit 124 in FIG. 29 will be described next. A phase servo pattern of four cylinders is simplified and shown in FIG. 30A. In response to the read of the phase servo pattern, the control signal E20 in Fig. 30B becomes H level in each of the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2, turning on the transistor Q3 and turning off the transistor Q4, thereby turning on the transistor Q11. The control signal E23 in FIG. 30C becomes H level in the second and third fields ODD1 and ODD2 to turn on the transistor Q10 and turn off the transistor Q9 to turn on the transistor Q12. 30A shows an on track state in which the servo head 18 is located on cylinder number 2. FIG. The clock pulse of FIG. 30d is selected as the master clock and the read pulse of FIG. 30e is obtained. Therefore, duty pulse E19 in FIG. 30f becomes a 50% duty bar in any of the first to fourth fields. With respect to such a control signal E21, the control signal E21 of FIG. 30g changes in response to the duty pulse E19 in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 and turns the transistor Q7 ON or OFF via the transistor Q11 in the ON state at this time. The integration operation is performed by supplying a constant current from the constant current source 144 to the capacitor 126.
한편 제30h도의 제어신호 E2는 제2 및 제3필드(ODD1, ODD2)에서 듀티펄스 E19에 따라 변화하여 트랜지스터 Q6의 ON 또는 OFF에 의해 이때 ON 상태에 있는 트랜지스터 Q12를 거쳐서 정전류원(142)으로 정해지는 콘덴서(126)에 역방향으부터 공급하여 적분 동작을 실시케 한다. 또한 실제의 적분동작에 대해서는 제30i도의 데이터 윈도 신호 E7을 사용한다. 콘덴서(126)의 1방향 및 역방향의 충전동작은 데이터 윈도신호 E7이 H레벨로 되어 있는 기간 동안의 제어 신호 E21, E22에 의해 실시된다. 이때 서보헤드(18)는 실린더 번호 2에서 온 트랙 상태이므로 제1~제4필드의 적분동작이 종료했을 때의 콘덴서 양단전압은 OV로 되어 있다.On the other hand, the control signal E2 in FIG. 30h is changed in accordance with the duty pulse E19 in the second and third fields ODD1 and ODD2 and is turned on or off by the transistor Q6 to the constant current source 142 via the transistor Q12 in the ON state at this time. Integral operation is performed by supplying the condenser 126 determined in the reverse direction. The data window signal E7 shown in FIG. 30i is used for the actual integration operation. The charging operation in one direction and the reverse direction of the capacitor 126 is performed by the control signals E21 and E22 during the period in which the data window signal E7 is at the H level. At this time, since the servo head 18 is in the on-track state at cylinder number 2, the voltage across the capacitor when the integration operation of the first to fourth fields is completed is OV.
[온 트랙상태시의 듀티비의 편이][Difference of Duty Ratio in On Track State]
제29도의 적분회로(124)를 동작하는 위상서보패턴의 판독에 의거하여 생성된 듀티펄스의 듀티비는 이상적으로는 온 트랙 상태에서 50%가 된다. 그러나 제10도의 실시예에서 나타낸 바와 같이 PLL회로(102)의 동기는 판독신호의 피크 검출로 실시하고, 한편 위상서보 패턴의 검출은 제로 크로스검출로 실시한다. 따라서 크로스 검출의 타이밍은 필연적으로 기준위상의 타이밍으로부터 편이되어 온 트랙상태에서 50%의 듀티비를 갖는 듀티 펄스를 얻을 수 없게 된다.The duty ratio of the duty pulse generated based on the reading of the phase servo pattern operating the integrating circuit 124 of FIG. 29 is ideally 50% in the on-track state. However, as shown in the embodiment of FIG. 10, the synchronization of the PLL circuit 102 is performed by peak detection of the read signal, while the phase servo pattern is detected by zero cross detection. Therefore, the timing of the cross detection is inevitably unable to obtain a duty pulse having a duty ratio of 50% in the track state shifted from the timing of the reference phase.
위상서보 패턴의 판독을 피크 검출하는 경우와 본 발명과 같이 제로 클로스 검출하는 경우의 듀티비의 차이를 다음에 설명한다. 제31a도에 나타낸 바와같이 4실린더중의 실린더 번호2의 실린더의 트랙상에 서보헤드(18)가 위치해있으면 제31b도의 기준위상이 되는 마스터 클록의 선택으로 듀티펄스 작성회로(120)에서의 세트 타이밍이 얻어진다. 피크검출인 경우에는 제31c에 나타낸바와 같이 서보패턴의 자기기록 타이밍에 일치하는 피크검출 타이밍이 얻어진다. 이 경우에 듀티펄스는 제31d도에 나타낸 바와 같이 제1~제4필드의 각각에서 듀티비50%가 된다.The difference between the duty ratios in the case of peak detection of the reading of the phase servo pattern and in the case of zero cloth detection as in the present invention will be described next. As shown in FIG. 31A, if the servo head 18 is located on the track of the cylinder of cylinder number 2 in the four cylinders, the set in the duty pulse creation circuit 120 is selected by selecting the master clock which becomes the reference phase in FIG. 31B. Timing is obtained. In the case of peak detection, as shown in FIG. 31C, a peak detection timing that matches the magnetic write timing of the servo pattern is obtained. In this case, the duty pulse is 50% in the duty ratio in each of the first to fourth fields as shown in FIG. 31D.
그러나 본 발명의 제로 크로스검출에서는 제31e도에 나타낸 바와같이 제로크로스 검출 타이밍이 피크 검출타이밍에 대해 지연시간을 갖게된다. 그 결과로 듀티펄스의 듀티비는 제31f도에 나타낸 바와 같이 온 트랙 상태에서 75%가 되어 버린다. 이와 같이 온 트랙 상태에서 듀티비가 50%가 되지 않는 이유는 제로 크로스 검출이외에 아날로그 회로계에서의 회로지연에 의해 임의로 생기고 디스크 장치마다 온 트랙 상태에서 50%를 벗어난 여러가지 듀티비가 되어버리기 때문이다.However, in the zero cross detection of the present invention, as shown in FIG. 31E, the zero cross detection timing has a delay time with respect to the peak detection timing. As a result, the duty ratio of the duty pulse becomes 75% in the on-track state as shown in FIG. 31f. The reason why the duty ratio does not become 50% in the on-track state is that it is caused randomly by a circuit delay in the analog circuit system in addition to the zero cross detection, and each disk device has various duty ratios that deviate from 50% in the on-track state.
그러므로 본 발명의 디스크 장치에서는 우선 온트랙 상태에서 얻어지는 듀티펄스의 듀티비를 측정한다. 측정한 듀티비를 50%로 하기 위하여 제10도에 나타낸 시프터(108) 및 가변 지연회로(114)에 대한 지연량의 설정으로 듀티비 50%의 조정상태를 파워 온스타트의 초기화 처리시에 자동적으로 만들어 낸다.Therefore, in the disk apparatus of the present invention, the duty ratio of the duty pulse obtained in the on-track state is first measured. In order to set the measured duty ratio to 50%, the delay amount of the shifter 108 and the variable delay circuit 114 shown in FIG. To produce.
제32도는 온 트랙상태에서 얻어지는 듀티펄스 E19의 실제의 듀티비를 측정하기 위한 기능을 삽입한 제29도의 적분회로(124)의 일부를 구성하는 적분 제어부의 1실시예를 나타낸다. 이 적분 제어부는 반전회로(312), AND회로(314, 322, 324), OR회로(318, 320, 326, 328), 배타적 OR회로(EOR)(316)는 듀티비를 측정하기 위해서 설치된다. 이 회로에서 드라이브 프로세서(30)로부터의 ODD영역 반전신호E20에 의거하여 듀티펄스작성회로(120)로부터 출력되는 듀티펄스E19의 제2 및 제3 필드 ODD1 및 ODD2의 펄스를 반전한 듀티신호를 얻는다. 이 ODD영역의 반전회로부를 제외한 회로부는 전단에 위치한 일치검출회로(122)로부터의 복조모드신호 E5, 데이터 윈도 신호 E7, 및 방전제어신호 E8를 사용하여 제30b도, 제30c도, 제30g도, 제30h도의 제어신호 E20, E23, E21 및 E22를 생성한다.FIG. 32 shows one embodiment of the integral control section that forms part of the integral circuit 124 of FIG. 29 with the function for measuring the actual duty ratio of duty pulse E19 obtained in the on-track state. This integrating control unit is provided with an inverting circuit 312, AND circuits 314, 322, 324, OR circuits 318, 320, 326, 328, and an exclusive OR circuit (EOR) 316 for measuring the duty ratio. . In this circuit, the duty signal obtained by inverting the pulses of the second and third fields ODD1 and ODD2 of the duty pulse E19 output from the duty pulse generator circuit 120 is obtained based on the ODD region inversion signal E20 from the drive processor 30. . Circuit portions excluding the inversion circuit portion of this ODD region are shown in Figs. 30B, 30C, and 30G by using the demodulation mode signal E5, the data window signal E7, and the discharge control signal E8 from the coincidence detection circuit 122 located at the front end. And control signals E20, E23, E21 and E22 in FIG. 30h.
드라이브 프로세서(30)으로부터의 ODD영역반전 신호 E20을 억제(disable)했을 때와 가능(enable)케 했을때의 듀티펄스 및 콘덴서의 적분동작은 다음과같다. 제33a도는 듀티비의 비측정상태에서 얻어지는 듀티펄스 E19를 나타내며 제1~제4 필드의 전기간 동안에 예를 들어 듀티비 50%를 넘는 펄스열을 나타낸다. 제 33b도는 듀티비의 비측정시의 듀티 펄스E19에 의한 적분전압, 즉 콘덴서(126)의 양단전압의 변화를 나타낸다. 듀티비가 50%로부터 편이하여도 최종적인 적분전압은 0전압이되어 온 트랙시의 위치제어에 대해서는 기본적으로 문제가 없다. 그러나 위치 신호가 ±2실린더의 범위에서 변화했을 때 위치검출을 할 수 있어야 한다. 그러므로 만일 온 트랙시의 듀티비가 75%라 하면 2실린더의 범위에서 듀티비는 -50%∼+50%로 변화한다. 따라서 듀티펄스의 변화는 +25%∼+125%의 범위내가 된다. 듀티비가 +125%와 100%를 넘으면 위치검출 불능이 된다. 반면에 듀티비가 50%보다 낮은 예를 들어 25%인 경우에는 4실린더의 범위에서 듀티비는 마찬가지로 -50%∼+50%범위에서 변화한다. 결과적으로 얻어지는 듀티 펄스의 듀티비는 -25%∼+75%의 범위내가 된다. 듀티비가 마이너스 값이 되었을 경우에는 위치검출이 불능하게 된다. 이와 같은 이유로 인해 온 트랙시에서의 듀티펄스의 듀티비를 50%로 유지할 필요가 있다.The integral operation of the duty pulse and the condenser when the ODD area inversion signal E20 from the drive processor 30 is disabled and enabled is as follows. 33A shows the duty pulse E19 obtained in the non-measured state of the duty ratio and shows, for example, a pulse train exceeding 50% of the duty ratio during the first to fourth fields. 33B shows the change of the integral voltage due to the duty pulse E19 at the time of not measuring the duty ratio, that is, the voltage across the capacitor 126. Even if the duty ratio is shifted from 50%, there is basically no problem for position control at the time when the final integrated voltage becomes zero voltage. However, it should be possible to detect the position when the position signal changes within the range of ± 2 cylinders. Therefore, if the duty ratio on track is 75%, the duty ratio varies from -50% to + 50% in the range of two cylinders. Therefore, the change in duty pulse is in the range of + 25% to + 125%. If the duty ratio exceeds + 125% and 100%, position detection becomes impossible. On the other hand, if the duty ratio is lower than 50%, for example 25%, the duty ratio in the range of 4 cylinders is likewise varied in the range of -50% to + 50%. The duty ratio of the resulting duty pulse is in the range of -25% to + 75%. If the duty ratio reaches a negative value, position detection is disabled. For this reason, it is necessary to keep the duty ratio of the duty pulse at 50% on track.
제 33c도는 제 30도의 방전제어부에 대해 드라이브 프로세서(30)로부터의 ODD영역 반전신호 E20을 가능상태로 했을 때의 EOR회로(316)로부터 발생되는 출력신호 E24와 이 출력신호 E24에 의거한 콘덴서(126)의 적분전압을 나타낸다. 이 경우에 제33a도의 듀티펄스 E19가 제 2 및 제 3 필드 ODD1 및 ODD2의 기간동안에 반전된다. 최종적으로 얻어지는 적분 전압으로서는 듀티비 50%의 0전압에 대하여 듀티비가 50%의 증가한 분 만큼 마이너스측으로 변화한 듀티비 측정 전압을 얻을 수 가 있다. 제 33c도, 제 33d도는 듀티비가 증가한 경우의 예를 나타낸다. 듀티비가 50%보다 적게 되어 있을 경우에는 최종적으로 얻어지는 측정전압은 플러스측의 측정전압이 된다. 이와 같은 측정전압에 의해 드라이브 프로세서(30)는 듀티펄스 작성회로(120)로부터 발생하는 듀티펄스 E19의 듀티비를 실제적으로 측정할 수가 있다.33C shows an output signal E24 generated from the EOR circuit 316 when the ODD area inversion signal E20 from the drive processor 30 is enabled for the discharge control unit of FIG. 30 and a capacitor based on the output signal E24 ( 126) is an integral voltage. In this case, duty pulse E19 in FIG. 33A is inverted during the periods of the second and third fields ODD1 and ODD2. As the integral voltage finally obtained, the duty ratio measurement voltage changed to the negative side by the increase of the duty ratio by 50% with respect to the zero voltage of the duty ratio 50% can be obtained. 33C and 33D show examples of cases where the duty ratio is increased. If the duty ratio is less than 50%, the final measured voltage is the positive voltage. By such a measurement voltage, the drive processor 30 can actually measure the duty ratio of the duty pulse E19 generated from the duty pulse generator circuit 120.
제34도는 제10도의 시프터(108)의 1실시예를 나타낸다. 시프터(108)는 D형 플립플롭(D-FF)(300, 302, 304)과 선택회로(306)로 구성된다. 3개의 D-FF(300,302,304)는 직렬 접속에 의해 시프트 저항을 구성한다. 초단의 D-FF에는 전단에 설치되어 있는 PLL카운터(106)로부터의 비트1 출력, 즉 20MHZ의 PLL클록 EO를 1/2로 분주한 분주펄스가 입력된다. PLL클록 EO는 시프트 클록으로서 D-FF(300, 302, 304)에 공급된다. 발진부파수가 20MHZ의 경우에는 이 PLL클록 EO의 클록주기 1τ는 50nsec가 된다. PLL카운터의 비트1출력 및 시프트 저항을 구성하는 D-FF(300, 302, 304)의 출력신호 E12, E13, E15는 선택회로(306)에 입력된다. PLL카운터의 비트 1출력은 신호 E15로서 나타내고 있다. 선택회로(306)는 드라이브 프로세서(30)에서의 측정결과에 의거해서 결정된 지연제어를 위한 선택신호 E11을 받아서 입력중의 어느 것인가 하나를 선택하여 마스터 클록작성회로(110)에 기준 클록으로서 출력한다.34 shows one embodiment of the shifter 108 of FIG. The shifter 108 is composed of D-type flip-flops (D-FF) 300, 302, 304 and a selection circuit 306. The three D-FFs 300, 302 and 304 constitute a shift resistor by series connection. In the first stage D-FF, a bit 1 output from the PLL counter 106 provided at the front end, that is, a divided pulse obtained by dividing the PLL clock EO of 20 MHZ in half is input. The PLL clock EO is supplied to the D-FFs 300, 302, and 304 as a shift clock. When the oscillation frequency is 20 MHZ, the clock cycle 1τ of this PLL clock EO is 50 nsec. The output signals E12, E13 and E15 of the D-FFs 300, 302 and 304 constituting the bit 1 output and the shift resistance of the PLL counter are input to the selection circuit 306. The bit 1 output of the PLL counter is shown as signal E15. The selection circuit 306 receives the selection signal E11 for delay control determined based on the measurement result of the drive processor 30, selects one of the inputs, and outputs one of the inputs to the master clock generation circuit 110 as a reference clock. .
시프터(108)에 의한 지연조정에 대해 다음에 설명한다. 제35a도는 PLL클록 EO를 나타낸다. 20MHZ의 경우에 1τ는 50nsec이 된다. 제 35b도의 PLL카운터의 비트 1출력은 PLL클록 EO를 1/2로 분주한 펄스이다. 제35f도의 신호 E15로 나타낸 바와 같이 이 비트1출력은 선택회로(306)에 직접 주어지며, 이 경우에 지연량은 0nsec이 된다. 제35c도는 D-FF(300)의 출력신호 E12를 나타낸다. 이 출력신호 E12는 PLL클록 EO의 주기 1τ분 즉 50nsec만 지연한 신호가 된다. 제35d는 2단째의 D-FF(302)의 출력신호 E13을 나타낸다. 이 출력신호 E13은 100nsec만 지연한 신호가 된다. 또한 제35E도는 3단째의 D-FF(304)의 출력신호 E14를 나타낸다. 이 출력신호 E14는 150nsec지연한 신호가 된다. 이와 같이 제32도의 시프터(108)는 지연시간 0, 50, 100, 150nesec가 되는 디지털적인 지연량을 PLL클록 EO에 주게 된다. 여기에서 시프터(108)에 의해 디지털적으로 설정되는 지연량을 τd1이라 한다. 제36도는 제10도의 가변지연회로(114)의 1실시예를 나타낸다. 이 가변지연회로(114)는 8개의 지연소자(308-1∼308-8)와 8개의 선택회로(310-1∼310-8)로 구성된다. 선택회로(310-1∼310-8)의 입력단에 지연소자(308-1∼308-8)의 전단으로부터의 직접접속과 지연소자(308-1∼308-8)를 경유하는 경로의 2개의 입력을 각각 접속한다. 따라서 2개 입력중의 어느 하나를 선택회로(310-1∼310-8)로 선택함으로써 입력단으로부터 출력단에 필요한 수의 지연소자를 직렬접속할 수가 있다. 선택회로(310-1∼310-8)의 각각은 드라이브 프로세서(30)로부터의 선택신호 E17에 의해 제어된다. 지연소자(308-1∼308-8)로서는 예를 들어 지연소자(308-1∼308-6)에는 지연시간 12nsec의 지연소자를 사용하고 지연소자(308-7, 308-8)에는 지연시간 5nsec의 지연소자를 사용한다.The delay adjustment by the shifter 108 will be described next. 35a shows the PLL clock EO. In the case of 20 MHZ, 1? Is 50 nsec. The bit 1 output of the PLL counter in Fig. 35B is a pulse obtained by dividing the PLL clock EO in half. As indicated by signal E15 in FIG. 35f, this bit 1 output is directly given to the selection circuit 306, in which case the delay amount is 0 nsec. 35C shows the output signal E12 of the D-FF 300. The output signal E12 is a signal delayed by only 1 n minutes, i.e., 50 nsec, of the PLL clock EO. 35d shows the output signal E13 of the D-FF 302 of the 2nd stage. This output signal E13 is a signal delayed by only 100 nsec. 35E shows the output signal E14 of the D-FF 304 in the third stage. This output signal E14 becomes a 150 nsec delayed signal. In this way, the shifter 108 of FIG. 32 gives the PLL clock EO a digital delay amount of 0, 50, 100, or 150 nesec. Here, the delay amount digitally set by the shifter 108 is referred to as tau d1. FIG. 36 shows one embodiment of the variable delay circuit 114 of FIG. The variable delay circuit 114 is composed of eight delay elements 308-1 to 308-8 and eight selection circuits 310-1 to 310-8. Direct connection from the front end of the delay elements 308-1 to 308-8 to the input terminal of the selection circuits 310-1 to 310-8 and two paths via the delay elements 308-1 to 308-8. Connect the inputs respectively. Therefore, by selecting one of the two inputs as the selection circuits 310-1 to 310-8, the number of delay elements necessary for the output terminal from the input terminal can be connected in series. Each of the selection circuits 310-1 to 310-8 is controlled by the selection signal E17 from the drive processor 30. As the delay elements 308-1 to 308-8, for example, a delay element having a delay time of 12 nsec is used for the delay elements 308-1 to 308-6, and a delay time is used for the delay elements 308-7 and 308-8. A delay element of 5 nsec is used.
드라이브 프로세서(30)로부터의 선택신호 E17은 지연소자(308-1∼308-8)에 대응하는 8비트의 신호 b7∼b0로 구성된다. 이 비트 신호 b0∼b7는 선택회로(310-1∼310-8)의 순으로 순차적으로 입력된다. 이 비트신호 b0∼b7의 각 비트가 H(고)레벨 (비트1)일때에는 선택회로(310-1∼310-8)는 지연소자(308-1∼308-8)로부터의 선(line)을 선택한다. 반면에 비트신호 b0∼b7이 L(저)레벨(비트0)일 때에는 지연소자(308-1∼308-8)를 우회(bypass)한 선을 선택한다.The selection signal E17 from the drive processor 30 is composed of 8-bit signals b7 to b0 corresponding to the delay elements 308-1 to 308-8. These bit signals b0 to b7 are sequentially input in order of the selection circuits 310-1 to 310-8. When each bit of the bit signals b0 to b7 is H (high) level (bit 1), the selection circuits 310-1 to 310-8 are lines from the delay elements 308-1 to 308-8. Select. On the other hand, when the bit signals b0 to b7 are L (low) level (bit 0), the line bypassing the delay elements 308-1 to 308-8 is selected.
드라이브 프로세서(30)로부터의 선택신호 E17의 비트 b0∼b7에 대한 선택 지연시간의 관계는 제38도의 테이블에 나타낸 바와 같다. 이와 같은 8비트의 선택 신호 E17에 의해 드라이브 프로세서(30)는 8비트를 10진법 표현으로 한 테이블 번호 1로 지정되는 제39도의 테이블 번호 I=0∼255까지의 256종류의 지연시간 τ0∼τ255를 설정할 수가 있다. 테이블 번호 I=0는 지연시간 τ0=0nsec로서 지연량이 없는 경우이다. I=255 지연시간 τ255는 최대지연량을 주는 82nsec가 된다. 지연시간 τ0∼τ255는 지연시간의 대소관계에 따라 배치된 것은 아니다. 최적 지연시간의 선택은 지연시간의 설정과 듀티비의 측정을 되풀이 함으로써 결정된다. 제18도, 제39도에 나타낸 각 지연시간은 실제로는 어느정도의 변동이 있으며 여기서는 어디까지나 이상적인 설계치를 나타낸 것에 불과하다.The relationship between the selection delay times for the bits b0 to b7 of the selection signal E17 from the drive processor 30 is as shown in the table of FIG. By the 8-bit selection signal E17, the drive processor 30 uses 256 types of delay times tau 0 to 255 of Table No. I = 0 to 255 in FIG. 39 designated by the table number 1 using 8-bit decimal representation. Can be set. Table number I = 0 is a delay time tau 0 = 0 nsec, and there is no delay amount. I = 255 delay time τ255 is 82nsec giving the maximum amount of delay. The delay times tau 0 to 255 are not arranged according to the magnitude relationship of the delay times. The selection of the optimum delay time is determined by repeating the setting of the delay time and the measurement of the duty ratio. Each delay time shown in FIG. 18 and FIG. 39 actually changes to some extent, and only the ideal design value is shown here to the last.
제34도의 가변지연회로(114)의 지연동작에 대하여 다음에 설명한다. 가변지연회로(114)는 제로 크로스 검출회로(112)로부터 얻어진 제로크로스 검출신호 E16을 지연시킨다. 이 제로크로스 검출 신호 E16은 듀티 펄스 작성회로(120)에서 듀티펄스의 리세트 타이밍을 주어서 리세트 타이밍을 지연시키게 된다. 즉 37a도는 제로크로스 검출회로(112)로부터 입력하는 제로크로스 검출신호 E16을 나타낸다. 임의의 지연시간 τd2는 드라이브 프로세서(30)로부터의 선택신호 E17에 의해 설정된다. 제37b도의 지연출력신호 E18은 최종단의 선택회로(310-8)로부터 얻어진다.The delay operation of the variable delay circuit 114 in FIG. 34 will be described next. The variable delay circuit 114 delays the zero cross detection signal E16 obtained from the zero cross detection circuit 112. The zero cross detection signal E16 gives the reset pulse of the duty pulse in the duty pulse generator circuit 120 to delay the reset timing. That is, 37a shows the zero cross detection signal E16 input from the zero cross detection circuit 112. The arbitrary delay time tau d2 is set by the selection signal E17 from the drive processor 30. The delayed output signal E18 in FIG. 37B is obtained from the selection circuit 310-8 of the last stage.
제32도의 시프터(108)와 제34도의 가변 지연회로(114)에 의한 듀티 펄스의 지연조정 동작은 다음과 같은 방법으로 실행한다. 제40a도는 PLL클록 E10의 상승타이밍을 나타낸다. 제40b도의 보정전의 듀티펄스는 4τ이고 듀티비가 50%를 넘는다고 한다. 제40c도에 나타낸 바와 같이 이 듀티펄스의 듀티비는 제2 및 제3 필드 ODD1 및 ODD2를 반전함으로써 적분회로(124)에 의한 콘덴서(126)의 적분전압으로서 얻어지며 드라이브 지연량이 정해진다. 예를 들어 제40b도의 경우에는 50%의 듀티비로 하기 위하여 4τ를 넘는 △τd분의 듀티를 줄일 필요가 있다. 이 경우에 조정을 필요로하는 지연량 △τd를 실현하기 위하여 드라이브 프로세서(30)는 시프터(108)에 대한 50nsec단위의 PLL클록 E10의 지연과 가변지연회로(114)에 의한 제로크로스 검출 타이밍의 지연량 τd2를 결정한다.The delay pulse adjusting operation of the duty pulses by the shifter 108 of FIG. 32 and the variable delay circuit 114 of FIG. 34 is performed in the following manner. 40A shows the rising timing of the PLL clock E10. The duty pulse before correction of FIG. 40B is 4? And the duty ratio is more than 50%. As shown in FIG. 40C, the duty ratio of this duty pulse is obtained as the integral voltage of the capacitor 126 by the integrating circuit 124 by inverting the second and third fields ODD1 and ODD2, and the drive delay amount is determined. For example, in the case of FIG. 40B, it is necessary to reduce the duty of Δτd over 4τ in order to achieve a 50% duty ratio. In this case, in order to realize the delay amount [Delta] τd requiring adjustment, the drive processor 30 determines the delay of the PLL clock E10 in units of 50 nsec with respect to the shifter 108 and the zero cross detection timing by the variable delay circuit 114. The delay amount tau d2 is determined.
즉 설정지연량 τd1과 τd2의 값은 다음 식을 만족할 수 있도록 정해진다.That is, the values of the set delay amounts τd1 and τd2 are determined to satisfy the following equation.
τd - τd1 + τd2 = 100nsecτd-τd1 + τd2 = 100 nsec
제40c도는 시프터(108)에 대한 τd1-100nsec의 설정을 나타낸다. 제40e도는 가변지연회로(114)에 대한 제로크로스 검출 타이밍의 τd2의 지연설정을 나타낸다. 따라서 듀티 펄스 작성회로(120)로부터는 제40e도에서 50%의 듀티비로 보정된 보정듀티 펄스를 얻을 수가 있다.40C shows the setting of tau d1-100 nsec for the shifter 108. 40E shows the delay setting of tau d2 of the zero cross detection timing for the variable delay circuit 114. FIG. Therefore, the duty pulse generating circuit 120 can obtain a corrected duty pulse corrected to a duty ratio of 50% in FIG. 40E.
제41도의 플로차트는 드라이브 프로세서(30)에 의한 듀티조정처리를 나타낸다. 우선 스텝S1에서 서보헤드(18)를 적당한 목표 실린더에 위치하게 한 온트랙한 상태에서 제2 및 제3 필드 ODD1 및 ODD2를 반전함으로써 듀티비를 측정한다. 측정한 듀티비가 스텝S2에서 50%이면 조정처리를 실시하진 않고 처리를 종료한다. 듀티비가 50%에 일치하지 않는 경우에는 측정한 듀티비에 의거해서 스텝S3에서 듀티비를 줄이는 지연시간 τd1의 계산과 듀티비를 높이는 지연시간 τd2의 계산을 실행한다. 계산한 지연시간은 시프터(108) 및 가변지연회로(114)에 스텝 S4, S5에서 각각 설정하고, 다시 스텝S1로 되돌아와서 듀티비를 측정한다. 이상의 스텝S1∼S5의 처리를 스텝 S2에서 듀티비 50%가 얻어질 때까지 되풀이 한다. 이 듀티비 조정처리는 제9도의 플로차트의 스텝 S4에서 나타낸 바와 같이 파워 온 스타트 후의 초기화 처리시에 실행한다.The flowchart of FIG. 41 shows the duty adjustment process by the drive processor 30. As shown in FIG. First, in step S1, the duty ratio is measured by inverting the second and third fields ODD1 and ODD2 in the on-track state in which the servo head 18 is placed in a suitable target cylinder. If the measured duty ratio is 50% in step S2, the process is terminated without performing the adjustment process. If the duty ratio does not match 50%, the calculation of the delay time tau d1 for reducing the duty ratio and the delay time tau d2 for increasing the duty ratio are performed in step S3 based on the measured duty ratio. The calculated delay time is set in the shifter 108 and the variable delay circuit 114 in steps S4 and S5, respectively, and returns to step S1 to measure the duty ratio. The above processes of steps S1 to S5 are repeated until 50% duty ratio is obtained in step S2. This duty ratio adjustment process is executed in the initialization process after power-on start, as shown in step S4 of the flowchart of FIG.
제24도의 플로차트는 제41도의 스텝S4에서 실행되는 가변지연회로(114)에 대한 지연시간 τd2의 설정처리를 서브루틴(subroutine)으로하여 나타낸다. 이 서브루틴에서는 제39도의 테이블정보를 사용한다. 우선 스텝S1에서 제39도의 테이블의 테이블 선택번호 I, 최종적으로 결정되는 지연시간의 테이블 번호 Ds, 및 전회의 계산에서 얻어진 지연시간 Dm을 0으로 초기화 한다. 스텝 S2에서 듀티 측정으로 결정된 가변 지연회로(114)에 대한 결정지연시간 τd2를 Do로 하여 판독한다. 스텝 S3에서 초기화된 테이블 선택번호 I=0로 지정되는 지연소자의 조합으로부터 지연시간 Di를 계산한다. 본 실시예에서는 지연시간은 제39도의 테이블 정보로서 미리 가지고 있으므로 테이블 검색만이면 된다. 테이블을 사용하지 않는 경우에는 테이블 선택번호 I로 지정되는 지연소자의 조합으로부터 지연시간 D1을 계산한다. 스텝S4에서 계산한 지연시간 D1은 전회의 계산지연시간 Dm보다 크고 스텝 S2에서 판독한 결정지연시간 Do보다 적은가의 여부를 체크한다. 스텝 S4에서 YES하면 현재 선택하고 있는 테이블 선택번호1로 정해지는 계산지연시간 Dm이 유효하다는 것을 의미하므로 스텝S5로 진행한다. 계산지연시간 Dm에 현재 구한 지연시간 D1을 세트하고 또한 결정지연시간 테이블 번호 Ds에 테이블 번호I를 세트한다. 스텝S4에서 NO이면 스텝S5의 처리는 실시하지 않고 이 테이블 선택번호의 지연시간을 무시한다. 스텝S6에서 테이블 선택번호 I을 1만큼 증가한다. 스텝S7에서 최종테이블 번호 I=255에 달하기까지 스텝S3∼S7의 처리가 되풀이된다. 이와 같이 처리를 되풀이함으로써 스텝 S2에서 판독한 결정 지연시간 Do=τd2에 가장 가까운 지연시간이 되는 테이블 번호I를 결정할 수가 있다. 최종 스텝 S8에서 결정된 테이블 번호I에 의거한 선택신호 E17을 가변 지연회로(114)에 출력하여 지연시간 τd2에 가장 가까운 지연시간을 설정한다. 이때의 선택신호 E17은 제39도에 나타낸 테이블 번호I의 10진치를 8비트로 표현한 데이터이다. 비트대응에 의해 무조건적으로 지연소자의 선택이 정해지게 된다.The flowchart in FIG. 24 shows as a subroutine the setting process of the delay time tau d2 for the variable delay circuit 114 executed in step S4 in FIG. This subroutine uses the table information of FIG. First, in step S1, the table selection number I of the table of FIG. 39, the table number Ds of the finally determined delay time, and the delay time Dm obtained in the previous calculation are initialized to zero. The decision delay time tau d2 for the variable delay circuit 114 determined by the duty measurement in step S2 is read as Do. The delay time Di is calculated from the combination of delay elements designated by the table selection number I = 0 initialized in step S3. In this embodiment, since the delay time is previously contained as the table information of FIG. 39, only the table search is required. If the table is not used, the delay time D1 is calculated from the combination of the delay elements designated by the table selection number I. The delay time D1 calculated in step S4 is checked whether it is larger than the previous calculation delay time Dm or less than the determination delay time Do read in step S2. YES in step S4 means that the calculation delay time Dm determined by the currently selected table selection number 1 is valid, and the flow advances to step S5. The delay time D1 currently calculated is set to the calculation delay time Dm, and the table number I is set to the determination delay time table number Ds. If NO in step S4, the processing in step S5 is not performed and the delay time of the table selection number is ignored. In step S6, the table selection number I is increased by one. The processing of steps S3 to S7 is repeated until the final table number I = 255 is reached in step S7. By repeating the processing in this manner, it is possible to determine the table number I which becomes the delay time closest to the determination delay time Do =? D2 read in step S2. The selection signal E17 based on the table number I determined in the last step S8 is output to the variable delay circuit 114 to set the delay time closest to the delay time tau d2. The selection signal E17 at this time is data representing the decimal value of the table number I shown in FIG. 39 in 8 bits. Delay element selection is unconditionally determined by bit correspondence.
[적분회로의 조정][Adjustment of Integrating Circuit]
제29도의 적분회로(124)에서는 콘덴서(126)에 공급하는 전류량은 정전류원(142, 144)에 의해 결정한다. 그러나 정전류원(142, 144)을 실현하는 정전류 회로에 사용하고 있는 저항, 그리고 콘덴서(126)의 용량에 제조과정에서 변동이 발생한다. 그러므로 온 트랙상태의 듀티비50%의 듀티펄스에 의거해서 콘덴서(126)에 양방향으로부터 전류를 공급하여 이상적으로는 단자전압을 0V로 하여야한다. 그러나 실제적으로는 어느 쪽인가에 편이한 콘덴서의 양단전압이 발생해버린다. 이 콘덴서(126)의 온 트랙시의 오차전압은 위치검출신호에서의 실린더 중앙으로부터의 편이량으로서 드라이브 프로세서(30)에 공급되어 위치검출 정밀도가 저하한다. 그러므로 본 발명의 디스크 장치에서는 드라이브 프로세서(30)에 설치되어 있는 적분회로 조정처리부(86)의 기능에 의해 듀티비50%일때의 콘덴서(126)의 오차전압을 측정하여, 헤드위치 제어시에는 A/D변환기(38)로부터 인출한 위치 신호로부터 오차를 빼서 정확한 위치 데이터를 사용하는 보정을 실행한다.In the integrating circuit 124 of FIG. 29, the amount of current supplied to the capacitor 126 is determined by the constant current sources 142 and 144. However, variations occur in the manufacturing process in the resistors used in the constant current circuit for realizing the constant current sources 142 and 144 and the capacity of the capacitor 126. Therefore, on the basis of the duty pulse of 50% duty ratio in the on-track state, current should be supplied to the capacitor 126 from both directions, and ideally, the terminal voltage should be 0V. However, in practice, either side of the capacitor, which is easy to generate, generates voltage. The error voltage at the time of on-track of the condenser 126 is supplied to the drive processor 30 as an amount of deviation from the center of the cylinder in the position detection signal, and the position detection accuracy is lowered. Therefore, in the disk apparatus of the present invention, the error voltage of the condenser 126 at the duty ratio of 50% is measured by the function of the integrating circuit adjusting processor 86 provided in the drive processor 30, and A is controlled at the head position. The correction is performed by subtracting the error from the position signal drawn from the / D converter 38 and using the correct position data.
이와 같은 온 트랙시에서의 콘덴서(126)의 오차전압의 측정은 제10도에 나타낸 드라이브 프로세서(30)에 의해 제어신호 E32를 선택회로(118)에 출력하고 선택회로(118)로 드라이브 프로세서(30)로부터의 모의적인 제로크로스 검출펄스에 상당하는 판독 펄스를 듀티펄스 작성회로(120)에 공급하여, 듀티펄스 E19의 듀티비를 드라이브 프로세서(30)로 제어함으로써 적분회로(124)에서의 듀티비50%일때의 오차전압을 측정한다. 또한 선택회로(118)를 통해 목표 실린더에 대해 ±1실린더의 길이만큼 탐색한 헤드의 상태와 동등한 듀티펄스를 모의적으로 발생시켜서 적분회로(124)로 위치 신호를 측정하고, 1실린더당의 위치검출 데이터를 표시하는 실린더 이득을 측정한다. 그러므로 실제로 서보헤드(18)를 움직이는 일이 없이 모의적인 듀티펄스의 작성만에 의해서 적분회로(124)의 콘덴서 오차전압 및 1실린더의 헤드 이동량을 표시하는 위치검출 데이터로서의 실린더 이득을 측정할 수 있다.The measurement of the error voltage of the condenser 126 during such on-track operation outputs the control signal E32 to the selection circuit 118 by the drive processor 30 shown in FIG. 10 and the drive processor (118) to the selection circuit 118. Duty in the integrating circuit 124 by supplying a read pulse corresponding to the simulated zero cross detection pulse from 30) to the duty pulse generator circuit 120 and controlling the duty ratio of duty pulse E19 to the drive processor 30. Measure the error voltage when the ratio is 50%. Also, through the selection circuit 118, a duty pulse equivalent to the state of the head searched for the target cylinder by ± 1 cylinder length is generated, and the position signal is measured by the integrating circuit 124, and the position detection per cylinder is detected. Measure the cylinder gain to display the data. Therefore, the cylinder gain as position detection data indicating the capacitor error voltage of the integrating circuit 124 and the amount of head movement of one cylinder can be measured only by creating a simulated duty pulse without actually moving the servo head 18. .
드라이브 프로세서(30)로 선택회로(118)를 통해 듀티펄스 작성회로(120)에 적분오차 전압 및 실린더 이득의 측정을 위해 출력되는 3종류의 판독 펄스를 다음에 설명한다. 제43a도는 서보면의 위상서보 패턴을 나타낸다. 서보 헤드(18)는 실린더 번호2의 트랙상에 위치하고 있다. 이러한 온 트랙 상태에서는 제43b도의 마스터 클록이 듀티펄스 작성회로(120)에 공급된다. 듀티펄스는 마스터 클록의 상승구간에 대응해서 세트된다. 듀티펄스는 마스터 클록의 상승구간에 대응해서 세트된다. 듀티펄스는 선택회로(118)를 경유한 드라이브 프로세서(30)로부터의 온 트랙 판독 펄스로 레세트된다. 제43c도에서 나타낸 바와 같이 이 온 트랙 판독 펄스는 마스터 클록의 상승구간에 대새 4τ의 위상차를 가지고 발생한다. 이로 인하여 제43d도의 듀티비 50%의 듀티펄스를 모의적으로 작성하여 적분회로(124)를 동작시킬 수가 있다.Three types of read pulses output to the duty pulse generator circuit 120 by the drive processor 30 through the selection circuit 118 for the measurement of the integral error voltage and the cylinder gain will be described next. Fig. 43A shows the phase servo pattern of the servo surface. The servo head 18 is located on the track of cylinder number two. In this on-track state, the master clock of FIG. 43B is supplied to the duty pulse generator circuit 120. The duty pulse is set corresponding to the rising section of the master clock. The duty pulse is set corresponding to the rising section of the master clock. The duty pulse is reset to an on track read pulse from the drive processor 30 via the selection circuit 118. As shown in FIG. 43C, the on track read pulse is generated with a phase difference of approximately 4? In the rising section of the master clock. Thus, the integrating circuit 124 can be operated by simulating a duty pulse having a duty ratio of 50% in FIG. 43D.
제43f도는 제43a도의 실린더의 번호에 온 트랙하고 있는 서보헤드(18)를 플러스방향으로 1실린더 탐색했을 때에 상당하는 드라이브 프로세서(30)로부터 출력되는 +1 탐색 판독 펄스를 나타낸다. 이 +1탐색 판독 펄스는 제43a도에서 서보헤드(18)가 실린더 번호3으로 이동했을 때의 판독 펄스에 상당하며 마스터 클록의 상승구간에 대해 6τ의 위상 지연을 가지고 발생한다. 이 +1 탐색 판독 펄스에 의해 제43g도의 제1 및 제4 필드 EVEN1 및 EVEN2에서 듀티비 70%, 제2 및 제3 필드 ODD1 및 ODD2에서 듀티비 25%의 듀티펄스를 모의적으로 발생할 수가 있다.FIG. 43F shows +1 search read pulses output from the drive processor 30 corresponding to one cylinder search in the plus direction of the servo head 18 on track in the cylinder number in FIG. 43A. This +1 search read pulse corresponds to the read pulse when the servo head 18 moves to cylinder number 3 in FIG. 43A and occurs with a phase delay of 6? With respect to the rising section of the master clock. This +1 search read pulse can simulate a duty pulse of 70% duty ratio in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 in FIG. 43g and 25% duty ratio in the second and third fields ODD1 and ODD2. .
또한 제43h도에서는 온 트랙상태로부터 서보헤드(18)를 마이너스 방향으로 1실린더 탐색하여 실린더 번호1에 이동할 때 얻어지는 판독 펄스에 상당하는 펄스를 드라이브 프로세서(30)로 -1탐색 판독 펄스로서 발생한다. 이 -1 탐색 판독 펄스는 제1 및 제4필드(EVEN1, EVEN2)에서는 마스터 클록의 상승구간에 대해 2τ위상 시프트하고 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서는 기준클록에 대해 6τ위상 시프트한 펄스이다. 따라서 -1 탐색 판독 펄스에 의해 제431도에 나타낸 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)에서 듀티비 25%, 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서 듀티비 75%의 듀티펄스를 모의적으로 발생할 수가 있다.In addition, in FIG. 43H, a pulse corresponding to a read pulse obtained when the servo head 18 is searched for one cylinder in the negative direction from the on-track state and moves to cylinder number 1 is generated as -1 search read pulse to the drive processor 30. . The -1 search read pulse is shifted by 2? Phase shift with respect to the rising edge of the master clock in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2, and shifted by 6? Phase shift with respect to the reference clock in the second and third fields ODD1 and ODD2. Pulse. Thus, a duty pulse of 25% duty ratio in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 shown in FIG. 431 and -75% duty ratio in the second and third fields ODD1 and ODD2 shown in FIG. It can occur synchronously.
제44a도는 제43c도의 온 트랙 판독 펄스를 드라이브 프로세서(30)로 발생하여 모의적인 듀티비50%의 듀티펄스로 적분회로(124)를 동작시킬때의 이상적인 전위차의 변화를 나타낸다. 이러한 저위차의 변화(330)는 최종적으로 0이 된다. 그러나 실제로는 온트랙 판독 펄스에 의거한 듀티비50%의 듀티펄스로 적분회로(124)를 동작시키면 제44b도에 나타낸 바와 같이 저항이나 용량의 변동으로 인하여 파선으로 타낸 이상적인 특성(330)에 비해 실선으로 나타낸 특성(332)에 나타낸 바와 같이 콘덴서(126)의 전위차가 변화한다. 최종적으로 오프셋 전압 △V가 오차전압으로서 남는다. 드라이브 프로세서(30)는 A/D변환기(38)에 의해 이 오프셋 전압 △V를 인출하여 유지토록한다. 그 후의 헤드위치 제어시에는 A/D변환기(38)로부터 인출된 1데이터로부터 오프셋 전압 △A를 제거하여 정확한 위치 데이터를 생성한다.FIG. 44A shows the ideal potential difference when the on-track read pulse of FIG. 43C is generated by the drive processor 30 to operate the integrating circuit 124 with a duty pulse of simulated duty ratio of 50%. This change in low order 330 is finally zero. However, in practice, when the integrating circuit 124 is operated with a duty pulse of 50% duty ratio based on the on-track read pulse, as shown in FIG. 44B, compared to the ideal characteristic 330 shown by a broken line due to a change in resistance or capacity, as shown in FIG. 44B. As shown by the characteristic 332 shown by the solid line, the potential difference of the capacitor 126 changes. Finally, the offset voltage DELTA V remains as an error voltage. The drive processor 30 draws and maintains this offset voltage DELTA V by the A / D converter 38. In subsequent head position control, the offset voltage DELTA A is removed from one data drawn from the A / D converter 38 to generate accurate position data.
제45도는 실린더 이득을 구하기 위한 +1실린더 판독 펄스 및 -1실린더 판독펄스의 발생으로 인한 콘덴서(126)의 전위차의 변화를 나타낸다. 실제의 특성(334)은 모의적으로 헤드를 +1실린더 탐색했을 때의 변화이다. 이 경우에는 +V1의 전위차가 얻어진다. 점선으로 나타낸 특성(336)은 헤드를 -1실린더 탐색했을 때의 전위차의 변화이다. 이 경우에는 -V2의 전위차가 얻어진다.45 shows the change in the potential difference of the capacitor 126 due to the generation of the +1 cylinder read pulse and the -1 cylinder read pulse to obtain the cylinder gain. The actual characteristic 334 is a change when simulated +1 cylinder search of the head. In this case, a potential difference of + V1 is obtained. The characteristic 336 indicated by the dotted line is the change in potential difference when the head is searched for -1 cylinder. In this case, a potential difference of -V2 is obtained.
드라이브 프로세서(30)는 헤드를 +1실린더 탐색했을 때의 전위차 +V1과 헤드를 -1실린더 탐색했을 때의 전위차 -V2의 변화 전력을 (V1+V2)로서 구한다. 이 변화 전력을 2실린더로 나눔으로써 1실린더당의 전위차, 즉 위치신호의 변화를 실린더 이득으로서 구한다.The drive processor 30 obtains the change power of the potential difference + V1 when the head is searched for +1 cylinder and the potential difference -V2 when the head is searched for -1 cylinder as (V1 + V2). By dividing this change power by two cylinders, the change in the potential difference per cylinder, that is, the position signal, is obtained as the cylinder gain.
제46도의 프로차트는 드라이브 프로세서(30)에 의한 적분회로 정정처리를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 선택회로(118)를 전환하여 서보헤드(18)를 떼어냄으로써 드라이브 프로세서(30)로부터 모의적인 판독 펄스를 듀티 펄스 작성회로(120)에 공급가능케한다. 스텝 S2에서 위상번호 0의 마스터 클록을 실린더 전환 신호 E30에 의해 선택하여 마스터 클록작성회로(110)로부터 마스터 클록 E10으로서 발생시킨다. 스텝S3에서 전 필드에서 듀티비 50%가 되는 듀티펄스를 작성하는 온 트랙판독 펄스를 발생하여 모의 적인 온 트랙 제어 상태를 만들어 낸다. 스텝 S4에서 온 트랙 판독 신호의 발생에 의해 엉ㄷ어진 적분전압을 인출하여 오프셋 전압 △V를 검출한다. 검출후에 스텝S5에서 적분 전압 보정 데이터를 작성하여 이후의 보정처리에 사용가능케 한다. 스텝S6∼S11의 처리에 의해 실린더 이득을 측정한다. 우선 스텝 S6에서 75%, 25%, 25%, 75%로 듀티비가 변화하는 헤드를 +1실린더 탐색하는 듀티펄스를 작성하는 판독 펄스를 발생하여 모의적인 +1실린더 탐색 상태를 만들어 내고, 스텝 S7에서 그때의 적분전압 V1을 인출한다. 스텝 S8에서 듀티비가 25%, 75%, 75%, 25%로 변화하는 듀티펄스를 작성하는 판독 펄스를 발생하여 모의적으오 -1실린더의 탐색상태를 만들어 내고, 스텝S9에서 그때의 적분전압 V2를 인출한다. 스텝S10에서 헤드를 2실린더분 탐색할 때의 전압변화, 즉(V1+V2)로부터 1실린더당의 변화 전압(V1(V+V2)/2로서 산출한다. 최종 스텝S11에서 산출전압을 실런더 이득으로서 저장하고 서보헤드의 떼어냄을 해제한다. 이 적분회로의 조정처리도 제9도의 스텝 S5에서 나타낸바와 같이 디스크 장치의 파워 온 스타트에 수반하는 초기화 처리시에 실행된다.The flowchart of FIG. 46 shows the integral circuit correction processing by the drive processor 30. As shown in FIG. First, in step S1, the selection circuit 118 is switched to remove the servo head 18 so that the simulated read pulse from the drive processor 30 can be supplied to the duty pulse generation circuit 120. In step S2, the master clock of phase number 0 is selected by the cylinder switching signal E30 to generate it from the master clock creation circuit 110 as the master clock E10. In step S3, an on track read pulse that generates a duty pulse of 50% in all fields is generated to generate a simulated on track control state. Integral voltage is drawn out by the generation of the track read signal on in step S4, and the offset voltage [Delta] V is detected. After detection, the integrated voltage correction data is created in step S5 to be used for subsequent correction processing. The cylinder gain is measured by the processing of steps S6 to S11. First, in step S6, a read pulse for generating a duty pulse for +1 cylinder search for the head whose duty ratio changes from 75%, 25%, 25%, and 75% is generated to generate a simulated +1 cylinder search state, and step S7 At that time, the integrated voltage V1 is taken out. In step S8, a read pulse for generating a duty pulse whose duty ratio changes from 25%, 75%, 75%, and 25% is generated, which simulates the search state of -1 cylinder, and the integrated voltage V2 at that time in step S9. To draw. In step S10, the voltage change when the head is searched for two cylinders, that is, (V1 + V2) is calculated as the change voltage V1 (V + V2) / 2 per cylinder. Then, the servo head is released and the servo head is detached, and the adjustment process of the integrating circuit is also executed in the initialization process accompanying the power-on start of the disk apparatus as shown in step S5 of FIG.
[가속도 성분을 포함한 위치 예측][Position prediction including acceleration component]
위상서보 정보를 이용한 본 발명의 디스크 장치에서의 탐색제어에는 종래의 2상 위상 서보 패턴을 사용한 디스크 장치와 같이 트랙 크로싱 펄스(track crossing pulse)를 사용하지 않는다. 따라서 속도제어에서 목표속도를 얻기 위한 목표 실린더까지의 나머지 실린더수의 산출에 대해서는 위치검출의 샘플링주기 마다 다음의 헤드 이동 위치를 예측한다. 예측한 헤드 이동 위치로부터 목표실린더까지의 나머지 실린더수를 구하고 나머지 실린더수에 대응하는 목표 속도패턴으로부터 목표속도를 구하여 속도제어를 실시한다. 이와 같은 탐색동작중의 속도제어에서의 헤드위치의 예측에 대하여 종래의 디스크 장치에서는 속도예측만을 실행하고 있다.The search control in the disk device of the present invention using the phase servo information does not use a track crossing pulse like the disk device using a conventional two-phase phase servo pattern. Therefore, for the calculation of the remaining number of cylinders from the speed control to the target cylinder for obtaining the target speed, the next head movement position is predicted for each sampling cycle of position detection. The remaining number of cylinders from the predicted head movement position to the target cylinder is obtained, and the target speed is obtained from the target speed pattern corresponding to the remaining number of cylinders to perform speed control. In the conventional disk device, only the speed prediction is performed for the prediction of the head position in the speed control during the search operation.
제47도는 속도 성분만에 의한 종래의 헤드 이동위치의 예측을 나타낸다. 지금 샘플링 타이밍 tn에서 헤드가 위치(284)에 있다고 하고, 또 전회의 샘플링시전 tn-1에서 헤드는 위치(282)에 있었다고 하면 이 경우에는 현재의 헤드 위치(284)와 전회의 헤드 위치(282)로부터 헤드의 이동속도를 구하여 다음의 샘플링 시점 tn+1의 헤드 위치(286)를 예측한다. 예측 위치(286)가 정해지면 목표실린더까지의 나머지 실린더수가 구해진다. 따라서 나머지 실린더수로부터 목표속도 패턴을 참조하여 대응하는 목표속도를 구하여 속도제어부에 설정해서 속도제어를 실행한다. 동시에 위상 서보 정보는 실린더 번호 0∼3의 4실린더마다 되풀이하고 있으므로 예측 위치(286)에 대응하는 실린더 번호2를 구하고, 다음의 샘플링 시점 tn+1에서의 위상 서보 패턴에 의거한 위치검출에 사용하는 마스터 클록을 선택하는 실린더 전환을 실시한다.Fig. 47 shows the prediction of the conventional head moving position only by the velocity component. If the head is at position 284 at the sampling timing tn now, and the head was at position 282 in the previous sampling cast tn-1, in this case, the current head position 284 and the previous head position 282 ), And the head position 286 of the next sampling time point tn + 1 is predicted. When the predicted position 286 is determined, the remaining number of cylinders up to the target cylinder is obtained. Therefore, the corresponding target speed is obtained by referring to the target speed pattern from the remaining number of cylinders, and is set in the speed controller to execute speed control. At the same time, since the phase servo information is repeated for every four cylinders of cylinder numbers 0 to 3, the cylinder number 2 corresponding to the predicted position 286 is obtained and used for position detection based on the phase servo pattern at the next sampling time point tn + 1. The cylinder switching to select the master clock is performed.
그러나 탐색 동작중의 헤드 속도 제어에서는 목표 속도 패턴이 가속, 정속, 감속으로 되어 있으며, 가속시 및 감속시에는 각 샘플링 시점에서의 검출속도가 변화하는 가속도 성분을 가지게 된다. 예를 들어 가속중인 경우에는 샘플링시점 tn+1에서의 예측 위치(286)에 대해 실제의 헤드위치는 위치(288)에 있게된다. 이 실제의 이동위치(288)는 현재 위치(284)를 4실린더 넘은 위치로 되어 있다. 그러므로 샘플링 시점 tn+1에서는 실제의 헤드위치(288)일지라고 예측위치(186)를 중심으로 한 ±2실린더의 범위내에서 밖에 헤드 위치를 인식할 수 없으므로 예측위치(286)의 1실린더 전의 실제위치(288)와 같은 실린더 번호 3의 위치(290)로 헤드가 이동했다고 판단한다. 따라서 샘플링 시점 tn+1 다음의 샘플링 시전 tn+2에서의 예측위치는 위치(294)가 되어 실제의 헤드 이동위치(292)로부터 크게 편이하게 된다. 이 시점에서 헤드위치를 알 수 없게 되어 탐색오차가 생긴다. 그러므로 본 발명은 속도 성분에 더하여 샘플링시점마다 다음의 헤드위치의 예측에 가속도 성분을 추가하는 것을 특징으로 한다.However, in the head speed control during the search operation, the target speed pattern is acceleration, constant speed, and deceleration, and the acceleration and deceleration have acceleration components in which the detection speed at each sampling point changes. For example, during acceleration, the actual head position is at position 288 relative to predicted position 286 at sampling time tn + 1. This actual movement position 288 becomes the position beyond four cylinders of the current position 284. Therefore, at the sampling point tn + 1, the head position can only be recognized within the range of ± 2 cylinders with respect to the predicted position 186 as the actual head position 288, so the actual position before one cylinder of the predicted position 286 It is determined that the head has moved to position 290 at cylinder number 3 equal to position 288. Therefore, the predicted position at the sampling cast tn + 2 after the sampling time point tn + 1 becomes the position 294, which is greatly shifted from the actual head movement position 292. At this point, the head position is unknown and a search error occurs. Therefore, the present invention is characterized in that an acceleration component is added to the prediction of the next head position at each sampling point in addition to the velocity component.
제48도는 속도성분에 더하여 가속도 성분을 추가한 본 발명의 디스크 장치에서의 헤드위치의 예측을 나타낸다. 샘플링 시점 tn-1, tn은 제39도에 나타낸 것과 같은 위치에 있다. 지금 샘플링 시점 tn에서 헤드가 위치(284)에 있다고 하면 금회의 헤드위치(284)로부터 전회의 헤드 위치(282)를 뺌으로써 샘플링 주기에서의 헤드 속도를 표시하는 실린더수를 구한다. 즉 헤드 이동속도는 위치 검출에서의 샘플링주기 마다의 이동 실린더수로서 정의된다. 다음의 샘플링시점 tn+1에서의 속도 성분만에 의한 예측위치는 제47도의 경우와 마찬가지로 위치(286)가 된다. 즉 속도 성분에 의해 다음의 샘플링시점 tn+1에서의 헤드 이동량을 표시하는 실린더 수 CLv가 구해진다. 또한 본 발명에서는 현재의 샘플링 시점 tn에서의 가속도 성분으로부터 다음의 샘플링 시점 tn+1에서의 가속도에 의한 헤드이동량을 표시하는 실린더 수 CLa를 산출한다. 이 가속도 성분에 의한 헤드이동량을 표시하는 실린더 수 CLa는 예를 들어 헤드를 구동하는 VCM(16)에 공급하는 구동전류에 의거해서 산출한다. 구체적으로 말하면 가속도 성분에 의한 헤드 이동량을 표시하는 실린더수 CLa는Fig. 48 shows the prediction of the head position in the disk apparatus of the present invention in which the acceleration component is added in addition to the velocity component. Sampling time points tn-1 and tn are at positions as shown in FIG. If the head is at the position 284 at the sampling point tn now, the number of cylinders representing the head speed in the sampling period is obtained by subtracting the previous head position 282 from the current head position 284. In other words, the head moving speed is defined as the number of moving cylinders for each sampling period in position detection. The predicted position by only the velocity component at the next sampling time point tn + 1 becomes the position 286 as in the case of FIG. In other words, the number of cylinders CLv indicating the amount of head movement at the next sampling time point tn + 1 is determined by the velocity component. In the present invention, the number of cylinders CLa indicating the amount of head movement due to the acceleration at the next sampling time tn + 1 is calculated from the acceleration component at the current sampling time tn. The cylinder number CLa indicating the amount of head movement by this acceleration component is calculated based on the drive current supplied to the VCM 16 which drives a head, for example. Specifically, the number of cylinders CLa indicating the amount of head movement by the acceleration component is
CLa = (VCM 지시 전류치)×(가속도 보정계수)CLa = (VCM indicated current value) × (acceleration correction factor)
로서 구해진다.Obtained as
가속도 보정계수는 단위지시 전류당의 샘플링 주기에서의 이동실린더수를 주는 것으로서 실험적으로 정할 수가 있다.The acceleration correction factor can be determined experimentally by giving the number of moving cylinders in the sampling period per unit instruction current.
제49도는 VCM지시 전류치에 가속도 보정계수를 곱해서 구해지는 가속도 성분에 의한 위치 보정량 CLa의 속도제어중에서의 변화를 나타낸다. 즉 시간t1∼t2가 가속기간이 된다. 특성(298-1)으로 나타낸바와 같이 가속도에 의한 위치보정량 CLa는 플러스의 변화가 된다. 시각 t2∼t3의 특성(298-2)으로 나타낸 구간은 정속구간이다. 가속도 성분에 의한 위치보정량 CLa는 거의 0이다. 또한 t3∼t4의 특성(298-3)으로 나타낸 구간은 감속구간이다. 감속 가속도 성분에 의한 위치 보정량 CLa는 마이너스 값을 갖는다. 따라서 제48도의 샘플링시점tn+1에 나타낸 바와 같이 헤드위치(296)를 예측할 수 있으며, 실제의 헤드 위치(288)에 대해 위치 검출 가능한 실린더 범위를 정확하게 예측할 수가 있다. 다음의 샘플링 시점 tn+1에서는 예측 위치(296)에 대해 실제 위치(288)로 변경하여 다음의 샘플링 시점 tn+1에서의 위치를 예측한다.FIG. 49 shows the change in speed control of the position correction amount CLa by the acceleration component obtained by multiplying the VCM command current value by the acceleration correction coefficient. That is, time t1-t2 become acceleration period. As indicated by the characteristic 298-1, the position correction amount CLa due to acceleration becomes a positive change. The section indicated by the characteristic 298-2 at the times t2 to t3 is a constant speed section. The position correction amount CLa by the acceleration component is almost zero. In addition, the section shown by the characteristic (298-3) of t3-t4 is a deceleration section. The position correction amount CLa by the deceleration acceleration component has a negative value. Therefore, as shown in the sampling point tn + 1 of FIG. 48, the head position 296 can be predicted, and the cylinder range which can be detected with respect to the actual head position 288 can be predicted correctly. At the next sampling time point tn + 1, the position at the next sampling time point tn + 1 is predicted by changing to the actual position 288 with respect to the prediction position 296.
제50도의 프로차트는 가속도를 포함한 위치 예측을 실시하는 본 발명의 디시크 장치에서의 탐색제어를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 목표 실린더 번지를 세트한다. 스텝 S2에서 목표 속도 패턴에 의거한 속도제어(코스제어)를 개시한다. 스템 S3에서 위상 서보 패턴에 의거한 위치 검출의 유무를 감시하며, 샘플링 주기마다 위치를 검출한다. 위치 검출이 되었으면 스텝 S4에서 현재 위치로부터 전회 위치를 빼서 헤드 이동 속도를 구한다. 스텝 S5에서 다음의 헤드 이동위치의 검출 위치를 예측한다. 이 예측처리는 속도 성분과 가속도 성분을 포함하여 실행된다. 스텝 S6에서 예측 위치에 의거해서 목표실린더의 실린더 번호를 인식하고 마스터 클록의 전환조건을 세트한다. 스텝 S7에서 나머지 실린더수가 0.5실린더 미만인가의 여부를 체크한다. 스텝S2∼S7에서 헤드가 목표실린더의 0.5실린더 전의 위치에 도달할 때까지 처리를 되풀이 한다. 목표 실린더의 0.5 실린더 전의 위치에 헤드가 이동한 것을 판별하면 스텝 S8로 진행하여 그때까지의 속도제어로부터 헤드를 목표 실린더를 표시하는 헤드 위치로 끌어 들이기 위한 파인제어(fine control)로 전환한다. 제어 모드를 파인 제어로 전환하면 스텝 S9에서 목표 실린더가 미리 정한 목표 실린더에 대한 온 트랙 슬라이스치의 범위내에 들어가는가의 여부를 체크한다. YES이면 온 트랙 신호를 높은 레벨로 올림으로써 목표 실린더 위치를 인식하고 일련의 탐색 처리를 종료한다.The flowchart of FIG. 50 shows search control in the seek apparatus of the present invention for performing position prediction including acceleration. First, a target cylinder address is set in step S1. In step S2, speed control (course control) based on the target speed pattern is started. The stem S3 monitors the presence or absence of position detection based on the phase servo pattern, and detects the position every sampling period. If the position is detected, the head movement speed is obtained by subtracting the previous position from the current position in step S4. In step S5, the detection position of the next head movement position is predicted. This prediction process is performed including the velocity component and the acceleration component. In step S6, the cylinder number of the target cylinder is recognized based on the predicted position and the switching condition of the master clock is set. In step S7, it is checked whether the remaining cylinder number is less than 0.5 cylinder. In steps S2 to S7, the process is repeated until the head reaches the position before the 0.5 cylinder of the target cylinder. If it is determined that the head has moved to the position before the 0.5 cylinder of the target cylinder, the flow advances to step S8 to switch from the speed control up to that time to fine control for drawing the head to the head position indicating the target cylinder. When the control mode is switched to fine control, it is checked in step S9 whether the target cylinder falls within the range of the on track slice value for the predetermined target cylinder. If YES, the target cylinder position is recognized by raising the on track signal to a high level, and the series of search processing is completed.
제51도의 플로차트는 제50도의 스텝 S5에서 나타낸 위치 예측의 상세를 나타낸다. 제43도의 위치 예측에서는 헤드 이동속도의 최고속도 샘플링 주기마다 ±2실린더의 범위내에 들어있는 경우를 예로 들고 있다. 우선 스텝S1에서 현재위치 Pn은 전회 위치 Pn-1을 중심으로 ±2실린더 이내에 들어 있는가의 여부를 체크한다. 만일 ±2실린더를 넘을 경우에는 헤드의 폭주임을 의미하므로 스텝 S5로 진행하여 오차 검출처리를 실행한다. ±2실린더의 범위 이내일 경우에는 스텝 S2로 진행하여 이미 구한 헤드 이동속도 V로부터 차회의 검출 위치까지의 시린더 변화수 CLv를 산출한다. 스텝 S3에서 가속도로 인한 차회의 검출위치까지의 실린더 변화수 CLa를 산출한다. 최종 스텝 S4에서 속도에 의거한 실린더 변화 수 CLv와 가속도에 의거한 실린더 변화수 CLa를 현재 위치 Pn에 가산하여 차회위치 Pn+1을 구한다.The flowchart of FIG. 51 shows the detail of the position prediction shown by step S5 of FIG. In the position prediction of FIG. 43, an example is included in the range of ± 2 cylinders for each sampling cycle of the highest speed of the head moving speed. First, in step S1, it is checked whether the present position Pn is within ± 2 cylinders from the previous position Pn-1. If it exceeds +2 cylinders, it means that the head is runaway. Therefore, the flow advances to step S5 to execute the error detection process. If it is within the range of +/- 2 cylinders, the flow advances to step S2 to calculate the number of cylinder variations CLv from the previously determined head moving speed V to the next detection position. In step S3, the cylinder change number CLa to the next detection position due to the acceleration is calculated. In the final step S4, the cylinder position change number CLv based on the speed and the cylinder change number CLa based on the acceleration are added to the current position Pn to obtain the next position Pn + 1.
[탐색 속도에 의한 실린더 전환][Cylinder Switch by Search Speed]
위상 서보 패턴을 사용하여 헤드 위치를 검출하는 본 발명의 디스크 장치에서는 위상 서보 패턴은 4실린더 마다 되풀이해서 기록된다. 따라서 제1∼제4필드(EVEN1, ODD1, ODD2, EVEN2)로 구성된 위상 서보영역에서 위상 검출에 사용되는 목표 실린더를 중심으로 ±2실린더의 범위를 넘지 않는 헤드 이동속도 일때만 비로소 위치 검출이 가능해 진다. 그러므로 위상서보 영역의 통과 속도가 4실린더를 넘는 속도로 헤드를 이동시킬 수는 없어서 탐색 동작을 고속으로 실시할 수가 없다.In the disk apparatus of the present invention which detects the head position using the phase servo pattern, the phase servo pattern is repeatedly recorded every four cylinders. Therefore, in the phase servo region consisting of the first to fourth fields (EVEN1, ODD1, ODD2, and EVEN2), position detection is possible only when the head moving speed does not exceed the range of ± 2 cylinders around the target cylinder used for phase detection. Lose. Therefore, the head cannot be moved at a speed exceeding four cylinders in the phase servo region, so that the search operation cannot be performed at high speed.
제52도는 위상 서보 영역의 통과 속도가 ±4실린더로 제한되어 있는 경우의 헤드 이동의 상태를 나타낸다. 이 경우의 헤드 이동속도는 반경 방향에서 본 헤드의 통과 실린더수를 우너주방향에서 본 서보 영역의 통과시간 폭 st로 나눈 값이며, 예를 들어 +4[CL/st]의 단위로 표현할 수가 있다. 이하의 설명에서는 단순히 헤드 통과 속도를 실린더수로 표현한다. 헤드가 제2 및 제3 필드 ODD1 및 ODD2의 경계점을 통과하는 실린더 위치(215)가 위상 서보 패턴으로부터 검출된다. 따라서 검출위치(215)가 실린더 번호0에 있다고하면 실린더 번호0의 위치를 중심으로 ±2실린더가 되는 사선의 영역(214)을 넘지 않은 통과 속도이면 헤드 위치를 정확히 검출 할 수 있다. 헤드의 위치 검출에 사용되는 검출점(215)이 위치하는 실린더를 이하 중심 실린더로서 정의한다.Fig. 52 shows the state of head movement when the passage speed of the phase servo area is limited to ± 4 cylinders. In this case, the head moving speed is a value obtained by dividing the number of cylinders passing through the head in the radial direction by the width of the passage time st of the servo region seen in the right circumferential direction, and can be expressed in units of +4 [CL / st], for example. . In the following description, the head passing speed is simply expressed by the number of cylinders. The cylinder position 215 through which the head passes the boundary points of the second and third fields ODD1 and ODD2 is detected from the phase servo pattern. Therefore, if the detection position 215 is in cylinder number 0, the head position can be detected correctly at the passage speed which does not exceed the oblique area 214 which becomes +/- 2 cylinder centering on the cylinder number 0 position. The cylinder in which the detection point 215 used for the head position detection is located is defined as a center cylinder hereinafter.
제52도의 경우에는 실린더 번지가 플러스 방향으로 증가하는 내측에 대한 전진탐색(forward seek)에서는 헤드 이동 궤적(218)에 나타낸 바와 같이 4실린더 분의 위상 서보 영역(214)을 좌측 상부 모서리로부터 우측 하부 모서리로 통과하는 헤드 이동의 최고속도의 ±4실린더가 된다. 반면에 실린더 번지가 감소하는 마이너스 방향, 즉 외측 방향에 대한 역 방향탐색(reverse seek)에 대해서는 속도궤적(220)에 나타낸 바와 같이 4실린더분의 위상서보영역(214)의 우측상부 모서리로부터 좌측 하부 모서리로 통과하는 헤드 이동이 최고 탐색 속도의 -4실린더가 된다. 그러므로 탐색 속도가 +4실린더 ∼-4실린더의 범위내에 있으면 중심 실린더(216)에 대한 온 트랙 동작시와 마찬가지로 위치(215)의 위치검출을 탐색동작중에도 실시할 수 있다. 탐색 동작 중의 중심실린더(216)의 위치 검출은 제51도에 나타낸 위치 예측의 결과로서 실행된다. 이 경우의 목표 실린더를 표시하는 실린더 번호에 대한 마스터 클록 위상번호는 제53도의 테이블에 나타낸 바와 같이 된다. 즉 탐색동작 중이라도 온 트랙 상태의 경우와 마찬가지로 실린더 번호에 대응한 마스터 클록을 선택하는 실린더 전환이 실행된다.In the case of FIG. 52, in the forward seek for the inside in which the cylinder address increases in the positive direction, as shown in the head movement trajectory 218, the four-cylinder phase servo region 214 is lower right from the upper left corner. ± 4 cylinders of the maximum speed of head movement through the corners. On the other hand, for the reverse seek for the negative direction in which the cylinder address decreases, i.e., the outward direction, as shown in the velocity trajectory 220, the lower left corner of the upper-right corner of the four-cylinder phase servo region 214 is shown. Head movement through the corner results in -4 cylinders at full search speed. Therefore, if the search speed is within the range of +4 cylinder to -4 cylinder, the position detection of the position 215 can be performed during the search operation as in the on-track operation with respect to the center cylinder 216. The position detection of the center cylinder 216 during the search operation is executed as a result of the position prediction shown in FIG. The master clock phase number for the cylinder number indicating the target cylinder in this case is as shown in the table of FIG. In other words, even during the search operation, cylinder switching for selecting the master clock corresponding to the cylinder number is performed as in the on-track state.
제54도는 제52도에 나타낸 바와 같이 헤드 이동속도가 ±4실린더내에 들어 있을 때의 위상서보영역의 각 필드에서의 마스터 클록 위상 번호를 나타낸다. 온 트랙 상태의 경우와 마찬가지로 전 필드에서 동일한 마스터 클록이 당연히 사용되고 있다. 이와 같은 탐색동작중의 헤드 위치 검출에 사용되는 중심 실린더를 중심을 한 ±4실린더의 범위내의 값에 헤드 이동속도가 제한되는 디스크 장치에 대해서 본 발명에서는 ±4실린더를 넘는 헤드 이동속도에 대해서도 중심 실린더의 헤드 통과 위치를 검출할 수가 있다.FIG. 54 shows the master clock phase number in each field of the phase servo area when the head moving speed is in the ± 4 cylinder as shown in FIG. As in the case of the on-track state, the same master clock is naturally used in all fields. For a disk device in which the head moving speed is limited to a value within a range of ± 4 cylinders centered on the center cylinder used for the head position detection during such a search operation, the present invention also centers on a head moving speed exceeding ± 4 cylinders. The head passing position of the cylinder can be detected.
제55도는 전진방향의 헤드 이동속도의 최고 속도를 +6실린더로 한 경우의 실린더 전환을 나타낸다. 즉 종래의 디스크 장치에서는 하나의 위상서보 영역을 구성하는 4필드의 전부에 대해서 동일 마스터 클록을 사용하고 있으나, 이러한 방법으로는 탐색속도가 ±4실린더로 제한된다. 그러므로 본 발명은 위상서보영역의 필드내에서 실린더를 전환하는 것을 특징으로 한다.55 shows cylinder switching when the maximum speed of the head moving speed in the forward direction is +6 cylinder. That is, in the conventional disk device, the same master clock is used for all four fields constituting one phase servo region, but the search speed is limited to ± 4 cylinders by this method. Therefore, the present invention is characterized by switching the cylinder in the field of the phase servo region.
제55도는 전반의 2필드와 후반의 2필드로 나누어서 위상서보영역에서 2단계로 마스터 클록을 전환하는 2단계의 실린더 전환을 나타낸다. 즉 헤드 위치검출에 사용하는 검출 위치(215)의 중심 실린더(216)에 대하여 ±1실린더 편이한 제1중심 실린더(228)와 제2중심 실린더(230)를 설정한다. 제1 필드(EVEN1)와 제2 필드(ODD1)에 대해서는 제1 중심 실린더에 대응한 마스터 클록의 실린더 전환을 실행한다. 또 후반의 제3 필드(ODD2)와 제4 필드(EVEN2)에 대해서는 제2 중심 실린더(230)에 대응한 마스터 클록의 실린더 전환을 실행한다. 이로 인하여 실린더 번지가 증가하는 전진 탐색에 대해서는 속도 궤적(232)에 나타낸 바와 같이 +6실린더를 최고속도로 하는 헤드 이동을 실현할 수 있다. 반면에 실린더 번지를 감소하는 역방향의 탐색에 대해서는 헤드 검출위치(215)를 통과하는 속도 궤적은 속도 궤적(235)에 나타낸 바와 같이 ±1실린더의 범위로 제약되어 -2실린더가 최고 속도가 된다.55 shows two stages of cylinder switching in which the master clock is switched in two stages in the phase servo area by dividing into two fields in the first half and two fields in the second half. That is, the 1st center cylinder 228 and the 2nd center cylinder 230 which shift +/- 1 cylinder with respect to the center cylinder 216 of the detection position 215 used for head position detection are set. The cylinder switching of the master clock corresponding to the first center cylinder is performed on the first field EVEN1 and the second field ODD1. In addition, cylinder switching of the master clock corresponding to the 2nd center cylinder 230 is performed with respect to the 3rd field ODD2 and the 4th field Even2 of the latter half. As a result, for the forward search in which the cylinder address increases, the head movement with the +6 cylinder as the maximum speed can be realized as shown in the speed trajectory 232. On the other hand, for the reverse direction search to reduce the cylinder address, the speed trajectory passing through the head detection position 215 is constrained to the range of ± 1 cylinder as shown in the speed trajectory 235 so that the -2 cylinder becomes the maximum speed.
제56도는 제55도의 +6실린더∼-2실린더의 범위의 탐색속도를 가능케하는 경우의 헤드검출 위치(215)를 갖는 중심 실린더(216)에 대한 전진 탐색시의 마스터 클록위상번호와 역방향 탐색시의 마스터 클록위상 번호를 나타낸다. 전반의 제1 및 제2 필드(EVEN1, ODD1)와 후반의 제3 및 제4 필드(ODD2, EVEN2)에 대해 상이한 위상번호의 마스터 클록을 얻기 위한 실린더 전환이 2단계로 실시된다.56 shows the master clock phase number in the forward search for the center cylinder 216 having the head detection position 215 in the case of enabling the search speed in the range of +6 cylinder to -2 cylinder in FIG. Indicates the master clock phase number. The cylinder switching to obtain master clocks of different phase numbers is performed in two steps for the first and second fields EVEN1 and ODD1 in the first half and the third and fourth fields ODD2 and EVEN2 in the second half.
제57도는 전진방향의 최고속도를 +7실린더로 한 경우의 실린더 전환을 나타낸다. 이 경우에는 제1∼제4필드의 각 필드마다 단계적으로 실린더전환을 실행한다. 즉 검출위치(215)를 갖는 중심 실린더(216)에 대하여 제1 필드로부터 제4 필드의 순번으로 1실린더씩 편이하도록 제1중심 실린더(246), 제2 중심실린더(248), 제3 중심실린더(250), 및 제4 중심 실린더(252)를 설정한다. 제3 중심 실린더(250)는 중심 실린더(216)과 같아진다. 이로 인하여 각각의 중심실린더(246, 250, 252)에 대하여 ±실린더의 영역(238, 240, 242, 244)이 설정된다. 이예에서 실린더 번지가 증가하는 전진방향의 최고 탐색 속도는 속도궤적(254)에 나타낸 바와 같이 +7실린더가 된다. 한편 실린더 번지가 감소하는 마이너스 방향의 역방향 탐색에 대해서는 최고 탐색 속도는 -1실린더로 제약된다.Fig. 57 shows cylinder switching when the maximum speed in the forward direction is +7 cylinder. In this case, cylinder switching is performed step by step for each field of the first to fourth fields. That is, the first center cylinder 246, the second center cylinder 248, the third center cylinder to shift one cylinder from the first field to the fourth field with respect to the center cylinder 216 having the detection position 215. 250 and the fourth center cylinder 252 is set. The third center cylinder 250 is equal to the center cylinder 216. This sets the areas 238, 240, 242, 244 of the ± cylinder for each of the center cylinders 246, 250, 252. In this example, the maximum search speed in the forward direction, in which the cylinder address increases, becomes +7 cylinder as shown in the velocity trajectory 254. On the other hand, for the negative direction search in which the cylinder address decreases, the maximum search speed is limited to -1 cylinder.
제58도는 제57도의 실린더 전환에서의 각 필드에서의 마스터 클록 위상번호와 헤드 검출위치(215)를 갖는 중심실린더의 실린더 번호간의 대응관계를 나타낸다. 어느 경우에도 제1∼제4 필드에서 단계적으로 상이한 마스터 클록의 위상번호가 선택되는 실린더 전환이 실행된다. 제59도는 전진방향의 최고 속도를 +10 실린더로 한 경우의 실린더 전환을 나타낸다. 실린더 전환은 제57도와 마찬가지로 각 필드마다 실행한다. 제57도의 경우에 각 필드마다의 실린더 전환은 1실린더 건너서 실시하였으나, 제59도에서는 실린더 전환을 2실린더 건너서 실시한다. 즉 헤드 검출위치(215)를 갖는 중심 실린더(216)를 중심으로 2실린더 간격이 되도록 제1중심 실린더(268), 제2중심 실린더(270), 제3중심 실린더(272), 및 제4중심 실린더(274)를 설정한다. 각 중심 실린더(268, 270, 272, 274)에 대해서는 ±2실린더의 범위가 되는 영역(260, 262, 264, 266)이 설정된다. 그러므로 전진방향의 최고 속도는 속도궤적(276)에 나타낸 바와 같이 ±10실린더가 된다. 한편 헤드 최고 속도에 대해 전진 탐색의 최저 실린더 속도가 규제되어 속도궤적(278)에 나타낸 바와 같이 +4실린더가 된다. 그러므로 제59도의 실린더 전환에서는 헤드는 +4실린더∼10실린더의 범위의 탐색속도로 이동할 수가 있다.FIG. 58 shows the correspondence relationship between the master clock phase number in each field in the cylinder changeover of FIG. 57 and the cylinder number of the center cylinder having the head detection position 215. FIG. In either case, cylinder switching is performed in which phase numbers of different master clocks are selected in steps in the first to fourth fields. 59 shows cylinder switching when the maximum speed in the forward direction is set to +10 cylinders. Cylinder switching is performed for each field similarly to FIG. In the case of FIG. 57, the cylinder switching for each field is performed across one cylinder, while in FIG. 59, the cylinder switching is performed over two cylinders. That is, the first center cylinder 268, the second center cylinder 270, the third center cylinder 272, and the fourth center to be spaced two cylinders around the center cylinder 216 having the head detection position 215. The cylinder 274 is set. For each center cylinder 268, 270, 272, 274, areas 260, 262, 264, 266 which are in the range of ± 2 cylinders are set. Therefore, the maximum speed in the forward direction becomes ± 10 cylinders as shown in the speed trajectory 276. On the other hand, the lowest cylinder speed of the forward search is regulated with respect to the head maximum speed, resulting in a +4 cylinder as shown in the speed trajectory 278. Therefore, in the cylinder switching of Fig. 59, the head can move at a search speed in the range of +4 cylinders to 10 cylinders.
제60도는 제59도의 실린더 전환에 사용하는 마스터 클록의 위상 번호의 조합과 헤드 검출 위치(215)가 속하는 중심 실린더(216)의 중심 실린더 번호간의 대응관계를 나타낸다.FIG. 60 shows the correspondence between the combination of phase numbers of the master clock used for cylinder switching in FIG. 59 and the center cylinder number of the center cylinder 216 to which the head detection position 215 belongs.
제61도는 헤드 이동속도에 대하여 제52도의 실린더 전환을 제1속도(1ST), 제55도의 실린더 전환을 제2속도(2ND), 제57도의 실린더 전환을 제3속도(3RD), 제59도의 실린더 전환을 제4속도(4TH)로 한 경우의 일종의 탐색 속도의 변속 패턴을 나타낸다. 이와 같이 실린더 전환으로 인한 변속 패턴을 실현할 수 있으므로 헤드 이동속도를 검출하여 필요한 속도범위를 선택한 실린더 전환을 실시함으로써 장치를 임의의 탐색속도에 대응시킬 수가 있다. 이와 같은 동작은 마치 자동차에 채용된 자동변속기와 유사한 기능이라 할 수 있다.FIG. 61 shows the cylinder shift of FIG. 52 with respect to the head moving speed at the first speed (1ST), the cylinder shift of 55 degree with the second speed (2ND), and the cylinder shift of FIG. 57 with the third speed (3RD), of FIG. The shift pattern of a kind of search speed in the case where the cylinder switching is the fourth speed 4TH is shown. In this way, the shift pattern due to the cylinder changeover can be realized, so that the device can be matched to any search speed by detecting the head moving speed and performing the cylinder changeover in which the required speed range is selected. This operation can be referred to as a function similar to the automatic transmission employed in the car.
제62도의 플로차트는 제61도에 나타낸 제1 속도(1ST)와 제2 속도(2ND)의 2단계의 속도 전환을 이용한 실린더 전환 처리를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 속도V플 판독한다. 이 속도V는 현재의 헤드 위치와 전회의 헤드위치의 차로부터 구한다. 스텝 S2에서 속도 V가 ±4실린더의 범위내에 들어가는 가의 여부를 체크한다. YES이면 스텝 S3로 진행하여 다음에 검출되는 헤드의 예측위치에 대응한 실린더 번호에 의거해서 제54도에 나타낸 소위 제1속도 테이블로부터 마스터 클록 위상번호를 선택하여 위상 전환 패턴을 정한다. 한편 스텝 S2에서 속도 V가 ±4실린더의 범위를 넘는 경우에는 스텝 S4로 진행하여 속도V가 -2∼+6 실린더의 범위내에 들어있는가의 여부를 체크한다. YES이면 스텝 S5로 진행하여 예측된 실린더 번호에 대응한 제56도의 소위 제2속도 테이블로부터 대응하는 마스터 클록 위상번호의 조합으로된 위상 전환 패턴을 선택한다. 제59도에서는 최고 속도를 +10실린더로 하고 있으나, 각 필드에서의 중심 실린더의 실린더 간격을 3실린더 또는 4실린더로 넓힘으로써 최고 속도를 높일 수가 있다.The flowchart of FIG. 62 shows the cylinder switching process using two stages of speed switching of the first speed 1ST and the second speed 2ND shown in FIG. First, the speed Vple is read out in step S1. This velocity V is obtained from the difference between the current head position and the previous head position. In step S2, it is checked whether the speed V falls within the range of ± 4 cylinders. If YES, the flow advances to step S3 to determine the phase shift pattern by selecting the master clock phase number from the so-called first speed table shown in FIG. 54 based on the cylinder number corresponding to the predicted position of the next detected head. On the other hand, if the speed V exceeds the range of ± 4 cylinders in step S2, the flow advances to step S4 to check whether the speed V is within the range of -2 to +6 cylinders. If YES, the flow advances to step S5 to select a phase shift pattern of a combination of corresponding master clock phase numbers from the so-called second speed table of FIG. 56 corresponding to the predicted cylinder number. In Fig. 59, the maximum speed is +10 cylinders, but the maximum speed can be increased by extending the cylinder interval of the center cylinder in each field to three cylinders or four cylinders.
[데이터면의 위상 서보 패턴][Phase Servo Pattern on Data Surface]
본 발명의 디스크 장치에서는 데이터면의 특정 실린더에 대해서도 서보면의 위상 서보 패턴과 동등한 위상 서보 패턴을 기록하여 데이터 헤드에 설치하고 있는 판독 헤드(MR헤드)로부터 헤드위치를 검출할 수 있도록 하고 있다.In the disk apparatus of the present invention, a phase servo pattern equivalent to the phase servo pattern of the servo surface is also recorded for a specific cylinder of the data surface so that the head position can be detected from the read head (MR head) provided in the data head.
제63도는 데이터 면의 특정실린더에 기입되어 있는 위상 서보 패턴의 프레임 구성을 나타낸다. 데이터면의 예를 들어 외주 가드 대역 영역(OGB1)내의 특정 실린더 및 내주 가드 대역 영역(IBG1)의 특정 실린더에는 직선으로 전개하여 나타낸 디스크 1회전분의 서보 영역(340)이 마련되어 있다. 이 1회전분의 서보 영역(340)은 제17도의 서보면과 마찬가지로 216개의 영역으로 분할되어 216개의 데이터면 서보 프레임(350)을 구성한다. 데이터면 서보 프레임(350)은 확대해서 나타낸 바와 같이 미사용 영역(360)과 서보 패턴부(370)로 구성된다. 서보 패턴부(370)는 제17도의 데이터면의 서보 패턴부(164)와 같은 크기이다. 기준 클록의 계수치를 서보 프레임의 선두에서 0으로 하였다 하면 서보 패턴부(370)는 계수치 1268로부터 1512의 범위가 된다. 서보 패턴부(370)에는 제64도 및 제65도로 나누어서 나타낸 위상서보 패턴이 기록되어 있다.63 shows the frame configuration of the phase servo pattern written in the specific cylinder of the data plane. For example, in the data plane, a specific cylinder in the outer guard band area OGB1 and a specific cylinder in the inner guard band area IBG1 are provided with a servo area 340 for one rotation of the disk shown in a straight line. The servo region 340 for one rotation is divided into 216 regions similar to the servo surface of FIG. 17 to form 216 data surface servo frames 350. The data plane servo frame 350 is composed of an unused region 360 and a servo pattern portion 370 as shown in an enlarged manner. The servo pattern portion 370 is the same size as the servo pattern portion 164 of the data plane of FIG. 17. If the count value of the reference clock is zero at the head of the servo frame, the servo pattern portion 370 is in the range of count value 1268 to 1512. In the servo pattern section 370, a phase servo pattern shown in FIG. 64 and FIG. 65 is recorded.
제64도 및 제65도에서 위상 서보 패턴은 제1 필드(372), 제2 필드(374), 제3 필드(376), 및 제 4필드(378)로 나누어져 있다. 이 제1∼제4필드에대해서는 제1 필드(372)는 (EVEN1), 제2필드는 (ODD1), 제3필드는(ODD2), 제4필드는(ENVEN2)로 불리워진다. 제1∼제4 필드의 상당한 4τ×10의 길이를 갖는다. 제1 및 제4필드는 같은 위상서보 패턴을 갖는다. 제2 및 제3 필드도 같은 위상 서보 패턴을 갖는다. 또한 제1 및 제4 필드의 서보패턴의 위상은 제2 및 제3 필드의 서보 패턴의 위상과 반대이다. 이 점도 서보면의 위상서보 패턴과 마찬가지이다.64 and 65, the phase servo pattern is divided into a first field 372, a second field 374, a third field 376, and a fourth field 378. For the first to fourth fields, the first field 372 is called (EVEN1), the second field is (ODD1), the third field is (ODD2), and the fourth field is called (ENVEN2). It has a length of approximately 4? × 10 of the first to fourth fields. The first and fourth fields have the same phase servo pattern. The second and third fields also have the same phase servo pattern. In addition, the phases of the servo patterns of the first and fourth fields are opposite to the phases of the servo patterns of the second and third fields. This viscosity is similar to the phase servo pattern of the servo surface.
제1∼제4필드의 위상서보 패턴이 서보면의 위상서보 패턴과 다른 점은 제66도에 나타낸 바와 같이 제1필드(372)(EVEN1)와 제4 필드(378)(EVEN2)의 위상 패턴간에 0.25실린더분의 반경 방향의 위치 편이를 갖게 한점이다. 이점은 제67도의 제2 필드(374)(ODD1)와 제3 필드(376)(ODD2)간에서도 마찬가지 관계로 되어 있다. 또한 제66도 및 제67도에 나타낸 바와 같이 데이터면 서보 패턴은 목표 실린더가 되는 0실린더를 중심으로 ±2.5실린더의 범위로 기록된다. 더구나 ±1.5실린더의 범위를 넘믄 영역에 대해서는 헤드 위치를 검출시키지 못하게 하기 위하여 위상 편이가 없는 패턴을 기록하고 있다. 따라서 서보면에서의 헤드 위치 검출 가능 범위가 되는 4실린더에 비해 데이터면의 경우에는 헤드위치 검출 가능범위가되는 실린더 수가 3실린더로 제한된다. 이 헤드위치 검출이 가능해지는 실린더 수가 3실린더로 제한되는 이유는 데이터면에 기록하는 서보 정보는 예를 들어 목표 실린더로서의 실린더 번호0의 실린더에 온 트랙한 상태에서 오프셋을 측정하는 것을 목적으로 하고 있기 때문이다. 따라서 ±1.5실린더 정도의 헤드 검출 범위를 갖게하면 충분하게 된다. 이 범위를 넘는 헤드 위치의 오차는 본래 서보면의 위상서보 정보에 의거한 헤드위치의 검출로 커버할 수가 있다.The difference between the phase servo pattern of the first to fourth fields and the phase servo pattern of the servo plane is that the phase patterns of the first field 372 (EVEN1) and the fourth field 378 (EVEN2) are shown in FIG. It is a point which has the radial position shift of 0.25 cylinder for liver. This is also the same relationship between the second field 374 (ODD1) and the third field 376 (ODD2) in FIG. As shown in Figs. 66 and 67, the data surface servo pattern is recorded in the range of ± 2.5 cylinders around the zero cylinder serving as the target cylinder. In addition, a pattern without phase shift is recorded in the region beyond the range of ± 1.5 cylinders to prevent the head position from being detected. Therefore, the number of cylinders that become the head position detection range in the data plane is limited to three cylinders, compared to the four cylinders that become the head position detection range in the servo plane. The reason why the number of cylinders at which the head position can be detected is limited to three cylinders is that the servo information recorded on the data plane is, for example, aimed at measuring the offset in a state in which the cylinder of cylinder number 0 as the target cylinder is on-track. Because. Therefore, it is sufficient to have a head detection range of about 1.5 cylinders. The error of the head position exceeding this range can be covered by the detection of the head position based on the phase servo information of the servo surface.
제66도의 제1 및 제4필드의 위상서보 패턴이 반경방향으로 0.25실린더 편이토록하고 제67도의 제2 및 제3 필드의 위상서보 패턴도 반경 방향으로 0.25실린더 편이토록 한 이유는 서보헤드(18)의 경우보다 데이터 헤드(20)에 설치한 MR헤드를 사용한 판독헤드의 코어폭이 작아서 서보헤드(18)과 같은 위상서보 패턴을 사용하는 경우에는 위상 검출에 불감대(dead zone)가 생기는 것을 방지하기 위해서이다. 이 관계를 다음에 설명한다.The reason why the phase servo patterns of the first and fourth fields of FIG. 66 are 0.25 cylinder shifts in the radial direction, and the phase servo patterns of the second and third fields of FIG. In the case of using a phase servo pattern such as the servo head 18 because the core width of the read head using the MR head installed in the data head 20 is smaller than that of the To prevent it. This relationship is described next.
제68도는 서보면의 위상서보 패턴을 서보헤드로 판독했을 때의 헤드이동량에 대한 검출량의 관계를 나타낸다. 서보면(380)의 서보 프레임에서의 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)간의 경계부를 꺼낸 것이며 서보헤드(18)의 코어폭W1은 약 1실린더의 값이다. 예를 들어 트랙 피치를 7.5㎛로 하면 서보헤드(18)의 코어폭은 W1은 7㎛이 된다. 이와 같은 서보헤드(18)의 코어폭W1에 대해 서보면(380)에는 반경방향으로 0.5실린더 피치로 서보패턴이 기록된다. 서보 헤드(18)는 항상 2개의 서보패턴에 걸쳐 존재하면서 판독신호를 얻고 있으므로 헤드 이동량에 대한 검출량은 특성(382)에 나타낸 바와 같이 직선적으로 변화한다.Fig. 68 shows the relationship of the amount of detection to the amount of head movement when the phase servo pattern of the servo surface is read by the servo head. The boundary between the second and third fields ODD1 and ODD2 in the servo frame of the servo surface 380 is taken out, and the core width W1 of the servo head 18 is about 1 cylinder. For example, if the track pitch is 7.5 m, the core width of the servo head 18 is 7 m. With respect to the core width W1 of the servo head 18 as described above, the servo pattern is recorded on the servo surface 380 at a 0.5 cylinder pitch in the radial direction. Since the servo head 18 is always present over two servo patterns to obtain a read signal, the detection amount for the head movement amount changes linearly as shown in the characteristic 382.
제69도는 데이터면(384)에 제68도의 서보면(380)과 같은 서보패턴을 기록한 경우를 나타낸다. 데이터면(384)의 서보 패턴의 판독에 사용하는 판독헤드(410)는 MR헤드를 사용하므로 코어폭W3는 서보헤드(18)에 비해서 작아서 예를 들어 서보헤드(18)의 코어폭의 절반이하인 W3=3㎛이 된다. 따라서 이와 같이 작은 코어폭 W3을 갖는 판독 헤드(410)로 서보헤드의 경우와 같은 서보패턴을 판독하면 0.5실린더 폭을 갖는 서보패턴내로 판독 헤드(410)가 완전히 들어가서 헤드위치가 변화하여도 검출랴이 전혀 변화하지 않는 불감대(390, 392, 394)가 생긴다. 그러므로 헤드 이동량에 대한 검출랴의 관계는 특성(386)에 나타낸 바와 같이되어 파선으로 나타낸 본래의 특성(382)에 따른 헤드위치의 검출이 불가능해진다.FIG. 69 shows a case where the same servo pattern as the servo plane 380 of FIG. 68 is recorded on the data plane 384. FIG. Since the readhead 410 used for reading the servo pattern of the data plane 384 uses an MR head, the core width W3 is smaller than the servohead 18 so that, for example, less than half the core width of the servohead 18 is used. W3 = 3 micrometers. Therefore, when the same readout servo pattern with the readhead 410 having the small core width W3 is read as in the case of the servohead, even if the readhead 410 is completely inserted into the servo pattern having the width of 0.5 cylinder, the head position is changed. There are dead zones 390, 392, 394 that do not change at all. Therefore, the relationship between detection or not relative to the amount of head movement becomes as shown in the characteristic 386, so that the head position in accordance with the original characteristic 382 shown by the broken line becomes impossible.
이런한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 제70도에 나타낸 바와 같이 예를 들어 제2 필드 및 제3 필드(ODD1, ODD2)의 위상서보 패턴을 반경방향으로 0.25실린더 편이시켜 기록한다. 이로 인하여 작은 코어 폭W3를 갖는 판독 헤드(410)를 사용할 경우라도 헤드 이동에 의해 특정이 위상 서보 패턴내에 헤드가 계속해서 들어가는 것과 같은 불감대가 생기지 않는다. 서보면의 경우와 마찬가지로 헤드 이동량에 대한 검출량을 직선적인 특성(388)으로 나타낸바와 같이 얻을 수가 있다. 이점은 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)간의 관계에서도 마찬가지이다.In order to solve this problem, in the present invention, as shown in FIG. 70, for example, the phase servo patterns of the second and third fields ODD1 and ODD2 are shifted by 0.25 cylinder in the radial direction. For this reason, even when using the read head 410 having a small core width W3, the head movement does not cause a dead band such that the head continuously enters the phase servo pattern. As in the case of the servo surface, the detection amount with respect to the head movement amount can be obtained as shown by the linear characteristic 388. The same applies to the relationship between the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2.
이와 같이 제1 및 제4필드(EVEN1, EVEN2)와 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서 0.25실린더 씩 편이시킨 위상 서보 패턴을 데이터면에 기입하기 위해서는 16종류의 위상이 다른 기입신호가 필요해진다. 즉 제67도의 전반의 제1 필드(372)(EVEN1)와 제2필드(374)(ODD1)에서 각 서보 패턴은 반경방향으로 0.5실린더의 길이를 가지므로 서보면의 경우와 마찬가지로 1τ씩 편이한 8종류의 다른 위상의 기입 신호가 필요해 진다. 또한 제64도의 제3 필드(376)(ODD2)와 제65도의 제4 필드(376)(EVEN2)에 대해서는 0.25실린더만 반경방향으로 위치가 편이하므로 같은 기입 실린더 위치에서 위상이 다른 8종류의 기입 신호가 더 필요해진다. 구체적으로 말하면 전반의 제1필드(EVEN1)와 제2필드(ODD1)에 대해서는 제22A도∼제22I도에 나타낸 위상번호(0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14)의 8종류의 기입신호를 사용한다. 후반의 제3 필드(ODD2)와 제 4필드(EVEN2)에 대해서는 23B도∼제23I도에 나타낸 위상번호(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15)의 8종류의 기입신호를 사용한다. 이들 위상번호(0∼15)를 갖는 16종류의 기입신호는 제24도에 나타낸 회로구성을 갖는 마스터 클록 작성회로(110)로부터 데이터면에 대한 서보정보의 기입모드시에 공급된다.In order to write the phase servo pattern shifted by 0.25 cylinders in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 and the second and third fields ODD1 and ODD2 on the data plane, 16 kinds of write signals having different phases are used. It becomes necessary. That is, in the first field 372 (EVEN1) and the second field 374 (ODD1) in the first half of FIG. 67, since each servo pattern has a length of 0.5 cylinder in the radial direction, it is shifted by 1τ as in the case of the servo plane. Write signals of eight different phases are required. In addition, since only 0.25 cylinders shift in the radial direction with respect to the third field 376 (ODD2) of FIG. 64 and the fourth field 376 (EVEN2) of FIG. 65, eight types of writings having different phases at the same writing cylinder position are provided. More signals are needed. Specifically, 8 of the phase numbers 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, and 14 shown in FIGS. 22A to 22I for the first field EVEN1 and the second field ODD1 in the first half. A kind write signal is used. Eight kinds of write signals of phase numbers (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, and 15) shown in Figs. 23B to 23I for the third field ODD2 and the fourth field EVEN2 in the latter half. Use 16 types of write signals having these phase numbers (0 to 15) are supplied from the master clock creation circuit 110 having the circuit configuration shown in FIG. 24 in the servo mode write mode for the data plane.
제71도는 제64도 및 제65도에 나타낸 데이터면에 위상 서보 패턴을 기입할 때의 기입신호의 위상번호를 목표실린더가 되는 실린더 번호0을 중심으로 ±2.5실린더의 범위에 대하여 0.25실린더 단위로 나타낸다. 이들 중에서 목표 실린더가 되는 실린더 위치0.00에 대하여 ±1.5실린더를 넘는 영역에 대해서는 같은 패턴을 되풀이하여 ±1.5실린더의 범위에서 유효한 위상서보정보의 기입을 준다. 구체적으로 말하면 서보면의 위상서보 정보에 의거한 데이터면의 목표 실린더에 대한 온 트랙상태에서 예를 들어 -2.5실린더 오프셋한 위치로부터 0.25실린더 단위로 헤드를 탐색하면서 제71도에 나타낸 서보 기입 신호의 위상 번호를 제1∼제4 필드의 각각 마다 선택하면서 각 서보 프레임의 타이밍으로 서보패턴을 기입한다.FIG. 71 shows the phase number of the write signal when writing the phase servo pattern in the data plane shown in FIGS. 64 and 65 in 0.25 cylinder units over a range of ± 2.5 cylinders centering on cylinder number 0 serving as the target cylinder. Indicates. Among these, the same pattern is repeated for the area exceeding ± 1.5 cylinders for the cylinder position 0.00 serving as the target cylinder, and the effective phase servo information is written in the range of ± 1.5 cylinders. Specifically, in the on-track state of the target cylinder of the data plane based on the phase servo information on the servo plane, the head of the servo write signal shown in FIG. 71 is searched for, for example, by 0.25 cylinder units from the position of -2.5 cylinder offset. The servo pattern is written at the timing of each servo frame while selecting a phase number for each of the first to fourth fields.
제72도는 제64도 및 제65도에 나타낸 데이터면의 위상서보 패턴을 데이터 헤드에 설치된 판독헤드로 판독하여 위치를 검출할 때 사용하는 실린더 전환에 의거한 마스터 클록의 선택위상번호(3실린더분)를 나타낸다. 데이터면의 서보 패턴을 판독할 때 목표 실린더가 되는 것은 실린더 상대번호0이므로 양측의 ±실린더에 대해서는 헤드를 온 트랙 상태로 위치하게 할 필요가 없다. 따라서 고정적으로 실린더 상대번호0의 마스터 클록 선택 위상번호만을 사용하여도 충분하다.Fig. 72 shows the phase selection pattern of the master clock based on the cylinder switching used for detecting the position by reading the phase servo pattern of the data plane shown in Figs.64 and 65 by the readhead provided in the datahead (for three cylinders). ). When the servo pattern on the data surface is read, the target cylinder becomes the cylinder relative number 0, so that the heads do not need to be placed in the on-track state for the two cylinders on both sides. Therefore, it is sufficient to use only the master clock selection phase number of the cylinder relative number 0 fixedly.
제73도의 플로차트는 본 발명의 디스크 장치에 의한 데이터면에 대한 서보패턴의 기입처리에 관한 것이다. 제8도에 나타낸 바와 같이 이 기입처리는 제품출하전의 생산공정의 최종단계에서 서보면에 대한 위상서보정보의 기입이 완료되고 또한 서보계의 자동 조정이 완료된 후의 단계에서 실행된다.The flowchart of Fig. 73 relates to the writing process of the servo pattern on the data surface by the disk apparatus of the present invention. As shown in Fig. 8, this writing process is executed at the stage after the writing of the phase servo information on the servo surface is completed in the final stage of the production process before shipment of the product and the automatic adjustment of the servo system is completed.
제73도에서 우선 스텝 S1에서 데이터면의 기입개시 실린더, 즉 목표실린더에 대한 헤드의 탐색을 서보면의 위상정보에 의거해서 설행한다. 이 데이터면의 기입 개시 실린더로서는 온도 오프셋 측정을 위한 데이터면에 대한 위상서보 정보의 기입에 대해서는 외주가드 대역 영역(OGB1)의 특정 실린더가 사용된다. 요각 오프셋의 측정에 대해서는 내측에서의 오프셋 측정도 필요하므로 외주 가드 대역 영역(OGB1)의 기입을 완료하면 내주가드대역영역(IGB1)의 특정 실린더가 기입 실린더로서 지정된다. 스텝 S2에서 기입개시 실린더에 대한 탐색 동작을 완료하면 예를 들어 +2.5실린더 또는 -2.5실린더 헤드가 오프셋된 탐색 상태에서 제69도로부터 최초의 기입 패턴을 선택한다.In FIG. 73, first, in step S1, the search for the start surface of the data surface writing start cylinder, that is, the head for the target cylinder is performed based on the phase information of the servo surface. As a writing start cylinder of the data plane, a specific cylinder of the outer circumference guard band region OGB1 is used for writing phase servo information on the data plane for temperature offset measurement. Since the measurement of the yaw offset is also necessary for offset measurement from the inside, when the writing of the outer circumferential guard band region OGB1 is completed, a specific cylinder of the inner circumferential guard band region IGB1 is designated as the writing cylinder. When the search operation for the write start cylinder is completed in step S2, for example, the first write pattern is selected from FIG. 69 in the search state in which the +2.5 cylinder or the -2.5 cylinder head is offset.
스텝 S4에서 서보면의 서보상태에 동기하여 선택한 기입피턴 위상의 마스터 클록을 선택하여 서보 프레임내의 위상서보 영역마다 위상 서보 패턴을 기입한다. 스텝 S5에서 전 패턴의 기입이 종료되었는가의 여부를 체크한다. 스텝 S6에서 헤드를 0.5실린더 오프셋 탐색하고 다시 스텝 S2로 되돌아 간다. 스텝 S3에서 다음의 기입패턴을 선택하여, 스텝 S4에서 마찬가지로 서보패턴을 기입한다. 이상의 처리를 스텝 S5에서 전 패턴을 기입할 때까지 되풀이 한다.In step S4, the master clock of the selected write pattern phase is selected in synchronization with the servo state of the servo plane, and the phase servo pattern is written for each phase servo region in the servo frame. In step S5, it is checked whether or not writing of all patterns has been completed. In step S6, the head is searched for 0.5 cylinder offset and the flow returns to step S2 again. The next writing pattern is selected in step S3, and the servo pattern is written in the same way in step S4. The above processing is repeated until all the patterns are written in step S5.
[데이터면으로부터의/에 대한 위상 서보패턴의 판독/기입][Read / Write Phase Servo Pattern to / from Data Surface]
비교적 대형의 디스크 장치에서는 제4도에 나타낸 바와 같이 헤드 및 모터를 포함한 기구부분으로된 디스크 엔클로저(10), 이 디스크 엔클로저를 제어하는 인쇄회로 기판으로 된 드라이브 콘트롤러(12)로 장치가 구성된다. 디스크 엔클로저와 드라이브 콘트롤러를 일체화하여 하나의 드라이브 모듈을 구성한다. 1대의 디스크 시스템은 상위의 디스크 콘트롤 유닛에 복수의 드라이브 모듈을 조합하여 하나의 장치를 구성한다. 이러한 자기 디스크 기억장치는 디스크 엔클로저(10) 및 드라이브 콘트롤러(12)의 인쇄회로기판을 최소단위로서 구성한다. 그러나 같은 기종의 장치일지라도 디스크 엔클로서(10)와 드라이브 콘트롤러(12)에는 여러 가지가 있으므로 적절한 디스크 엔클로저(10)와 드라이브 콘트롤러(12)의 조합을 사용하여야 한다. 이러한 목적을 위해서 종래의 디스크 장치에서는 드라이브 콘트롤러(12)를 장착한 인쇄회로기판에 딥 스위치(dip switch)등을 설치하여 조합시키는 디스크 엔클로저(10)의 변경에 대하여 조합 동작을 정상적으로 실시하도록 하고 있다. 그러나 그러한 구성으로 엔클로저(10)의 기판을 인위적으로 판단하여 드라이브 콘트롤러(12)측의 딥 스위치를 조작할 필요가 있으므로 잘못 설정할 우려가 있었다.In a relatively large disk apparatus, as shown in FIG. 4, the apparatus is constituted by a disk enclosure 10 having a mechanism portion including a head and a motor, and a drive controller 12 made of a printed circuit board for controlling the disk enclosure. The disk enclosure and the drive controller are integrated to form a drive module. One disk system configures one device by combining a plurality of drive modules with an upper disk control unit. Such a magnetic disk storage device constitutes a printed circuit board of the disk enclosure 10 and the drive controller 12 as a minimum unit. However, even if a device of the same model is different in the disk enclosure 10 and the drive controller 12, it is necessary to use a combination of the appropriate disk enclosure 10 and the drive controller 12. For this purpose, in the conventional disk device, a combination operation is normally performed for a change of the disk enclosure 10 in which a dip switch or the like is installed and combined on a printed circuit board on which the drive controller 12 is mounted. . However, in such a configuration, since it is necessary to artificially determine the substrate of the enclosure 10 and operate the dip switch on the drive controller 12 side, there was a fear of setting it incorrectly.
그러므로 본 발명의 디스크 장치에서는 디스크 엔클로저(10)의 조립완료단계에서 적당한 드라이브 콘트롤러(12)를 조합시켜서 데이터면의 특정 실린더, 예를 들어 실린더 번지 0번과 바깥의 외주가드 대역영역(OGB1 사이의 빈 실린더에 디스크 엔클로저의 기판등의 조합에 필요한 데이터를 위상서보정보를 이용하여 기입해둔다. 드라이브 콘트롤러(12)를 조합시킬 때 드라이브 콘트롤러(12)측에 이 디스크 엔클로저의 정보를 판독하여 조합에 수반되는 각종의 설정을 자동적으로 실시할 수 있도록 한다. 데이터면의 특정 실린더에 대한 위상 서보 패턴을 이용한 데이터 기입동작은 제10도에 나타낸 위치 신호 작성회로(36)의 기능을 이용하여 드라이브 프로세서(30)가 실행한다.Therefore, in the disk apparatus of the present invention, a combination of the appropriate drive controller 12 in the assembling completion stage of the disk enclosure 10 allows a specific cylinder of the data surface, for example, cylinder address 0 and the outer circumferential guard band region OGB1 to be separated. The data required for the combination of the disk enclosure substrate, etc. is written into the empty cylinder using the phase servo information, and when the drive controller 12 is combined, the information of the disk enclosure is read on the drive controller 12 side and accompanied by the combination. The data writing operation using the phase servo pattern for the specific cylinder of the data plane is performed using the function of the position signal generating circuit 36 shown in FIG. Will execute.
데이터면에 기록한 데이터 비트0에 대응하는 위상서보 패턴과 그 판독 판형은 다음과 같다.The phase servo pattern corresponding to data bit 0 written on the data plane and its readout plate are as follows.
제74a도는 데이트 비트 0을 표시하는 위상서보 패턴을 나타낸다. 통상의 서보면에서는 +1실린더분만 편이시킨 서보패턴에 서보 패턴은 ±1.5실린더의 범위에서 공통으로 기입하고 있다. 그러므로 제74b의 판독 펄스가 제1∼제4필드(EVEN1, ODD1, ODD2, EVEN2)에 대해 얻어진다. 한편 제74c도의 마스터 클록은 실린더 번호 0번에 대응하는 기준 클록이다. 따라서 듀티펄스 작성회로(120)가 마스터 클록의 상승구간으로 세트되고 판독펄스의 상승구간으로 리세트되면 제74D도의 듀티펄스가 얻어진다. 즉 데이터비트0인 경우에는 듀티 펄스는 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)에서 듀티비가 25%, 제2 및 제3 필드(ODD1, ODD2)에서 듀티비가 75%가 된다. 이 듀티펄스는 제74e도의 데이터 윈도 신호로 추출된다. 적분회로에 의한 적분동작으로 제74f도에 나타낸 데이터 비트0을 표시하는 적분전압 -V가 얻어진다.FIG. 74A shows a phase servo pattern indicating data bit 0. FIG. In the normal servo plane, the servo pattern is written in the range of ± 1.5 cylinders to the servo pattern shifted by only +1 cylinders. Therefore, the read pulse of the 74th b is obtained for the first to fourth fields EVEN1, ODD1, ODD2, and EVEN2. On the other hand, the master clock of Fig. 74C is a reference clock corresponding to cylinder number zero. Therefore, when the duty pulse generation circuit 120 is set in the rising section of the master clock and reset in the rising section of the read pulse, the duty pulse of Fig. 74D is obtained. That is, in the case of data bit 0, the duty pulse has a duty ratio of 25% in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 and a duty ratio of 75% in the second and third fields ODD1 and ODD2. This duty pulse is extracted as the data window signal of FIG. 74E. Integrating operation by the integrating circuit yields an integral voltage -V representing data bit 0 shown in FIG. 74f.
데이터면에 기록한 데이터 비트1에 댕으한 위상 서보패턴과 그 판독 파형은 다음과 같다. 데이터 비트0의 경우와는 반대로 제75a의 데이터 비트1에 대응하는 위상서보 패턴은 실린더 번호0번의 목표실린더에 대한 본래의 서보패턴의 위치로부터 헤드를 -1실린더 탐색한 경우에 상당하는 1τ만큼 위상이 편이한 위치에 ±0.5실린더의 범위에 걸쳐 같은 위상서보 패턴을 기록하고 있다. 그러므로 75c도의 실린더번호 0번의 목표실린더에 대응한 마스터 클록의 상승구간에 의한 세트와 제75b도의 판독 펄스의 상승구간에 의한 리세트로 제75d도의 듀티펄스가 얻어진다. 즉 듀티 펄스의 듀티비는 제1 및 제4 필드(EVEN1, EVEN2)에서 75%, 제2 및 제3필드(ODD1, ODD2)에서 25%로서 데이터 비트 0의 경우와는 반대의 관계가 된다. 그러므로 제75e도의 데이터 윈도 신호에 의해 추출된 듀티펄스로 인한 적분전압은 제75f도에 나타낸바와 같이 최종적으로 +V가 된다.The phase servo pattern written on the data bit 1 written on the data plane and its read waveform are as follows. In contrast to the case of the data bit 0, the phase servo pattern corresponding to the data bit 1 of the 75th phase is phased by 1τ corresponding to the case of -1 cylinder search of the head from the position of the original servo pattern with respect to the target cylinder of cylinder number 0. The same phase servo pattern is recorded in this shifted position over the range of ± 0.5 cylinders. Therefore, the duty pulse of FIG. 75d is obtained by the set by the rising section of the master clock corresponding to the target cylinder of cylinder number 0 of 75c degree and the reset by the rising section of the read pulse of FIG. 75b. That is, the duty ratio of the duty pulse is 75% in the first and fourth fields EVEN1 and EVEN2 and 25% in the second and third fields ODD1 and ODD2, which is opposite to that of the data bit 0. Therefore, the integrated voltage resulting from the duty pulse extracted by the data window signal of FIG. 75e finally becomes + V as shown in FIG. 75f.
제76도의 플로차트는 제74a도 및 제75a도에 나타낸 데이터 비트 0 및 1에 대응한 데이터면에 대한 위상 서보 패턴의 기입처리에 관한 것이다. 이 기입처리는 제10도의 마스터 클록 작성회로(110)로 부터의 위상번호의 패턴에 따른 데이터 헤드(20)의 기입헤드(400)에 의해 실행되는 기입동작에 상당한다. 이 기입처리는 서보헤드(18)의 판독 신호에 의한 헤드위치 신호에 의거한 온 트랙 제어와 병행해서 실시한다. 그러므로 서보면의 위상서보 정보에 의해 헤드의 위치 결정을 하면서 데이터면의 특정 실린더의 전 서보 프레임에 데이터 비트 0또는 1을 표시한 위상서보 패턴을 기입할 수가 있다.The flowchart of FIG. 76 relates to the writing process of the phase servo pattern for the data plane corresponding to the data bits 0 and 1 shown in FIGS. 74A and 75A. This write process corresponds to the write operation performed by the write head 400 of the data head 20 according to the pattern of the phase number from the master clock write circuit 110 in FIG. This writing process is performed in parallel with the on-track control based on the head position signal by the read signal of the servo head 18. Therefore, the phase servo pattern indicating data bits 0 or 1 can be written in all servo frames of a specific cylinder of the data plane while positioning the head by the phase servo information of the servo plane.
그러나 데이터면 위상서보 패턴의 판독 처리는 서보헤드(18)의 판독 신호에 의거한 온 트랙 제어와 데이터 헤드(20)의 판독헤드(410)로부터의 판독 신호에 의한 데이터 비트 0 및 1의 복원을 같은 위치 신호 작성회로(36)로 시분할 처리하여야 한다. 예를 들어 12프레임 건너서 판독하는 경우에는 위상서보 패턴을 1회째는 프레임 0, 13, 26,---라 읽고, 2회째는 프레임 1, 14, 27---라 읽어 마찬가지로 1프레임씩 비켜가면서 최후에 프레임 12, 25, 38,---라 읽는다. 이렇게 하여 216프레임의 전부를 판독 할 수 있다.However, the read processing of the data plane phase servo pattern prevents the on-track control based on the read signal of the servo head 18 and the restoration of the data bits 0 and 1 by the read signal from the read head 410 of the data head 20. Time-division processing should be performed by the same position signal generating circuit 36. For example, when reading across 12 frames, the phase servo pattern is read as frames 0, 13, 26, --- the first time, and frames 1, 14, 27 --- the second time, and the frame is shifted by one frame. Finally, read frames 12, 25, 38, and so on. In this way, all of 216 frames can be read.
제77도의 플로차트는 서보헤드(18)와 데이터 헤드(20)에 설치되어 있는 판독헤드(410)를 전환하여 실행하는 판독처리에서의 1실린더당 216개의 서보프레임에 대한 위치 신호 작성회로(36)로부터의 적분전압에 의거한 데이터 비트의 복원, 즉 리드처리를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 소정의 데이터면 서보 프레임에 의거한 인터럽트를 받아서 적분전압을 판독한다. 스텝 S2에서 이 적분전압이 규정치 이상의 마이너스 전압인가의 여부를 체크한다. 적분전압이 규정칭 이상의 마이너스 전압이면 스텝 S3로 진행하여 비트 0을 복원한다. 한편 NO이면 스텝 S4로 진행하여 적분전압이 규정치 이상의 플러스 전압인가의 여부를 체크한다. 스텝 S4에서 YES이면 스텝 S5에서 비트 1을 복원한다. 이상이 처리를 스텝 S6에서 전 비트를 판독할때까지 되풀이한다. 상기의 실시예는 데이터면의 1실린더 당 16서보 프레임분, 즉 16비트의 데이터 판독 및 기입처리의 예를 든 것이다. 그러나 사용자가 데이터량을 증가시키고자 할 경우에는 기입하는 실린더수를 증가시키면 된다.The flowchart of FIG. 77 shows the position signal generation circuit 36 for 216 servo frames per cylinder in read processing executed by switching between the servo head 18 and the read head 410 provided in the data head 20. Recovery of the data bits based on the integral voltage from the circuit, i.e., read processing. First, in step S1, an interrupt voltage based on a predetermined data surface servo frame is received to read an integrated voltage. In step S2, it is checked whether or not this integrated voltage is a negative voltage of a prescribed value or more. If the integral voltage is a negative voltage greater than or equal to the specified value, the flow proceeds to step S3 to restore bit 0. On the other hand, if NO, the flow advances to step S4 to check whether the integrated voltage is a positive voltage higher than the specified value. If YES in step S4, bit 1 is restored in step S5. The above processing is repeated until all the bits are read in step S6. The above embodiment exemplifies 16 servo frames, that is, 16 bits of data reading and writing processing, per cylinder of the data plane. However, if the user wants to increase the data amount, the number of cylinders to be written may be increased.
[요각 오프셋의 측정과 보정][Measurement and Correction of Pleated Offset]
데이터 헤드의 판독헤드로서 소형의 MR헤드를 사용한 자기 디스크 장치에서 제78도에 나타낸 바와 같이 데이터 헤드(20)를 최내주측의 위치(20')에 위치 결정한 경우와 데이터 헤드(20)를 최외주측의 위치(20)에 위치결정한 경우 사이에는 기입 헤드(400)의 온 트랙 상태에 대해 위치의 편이가 생긴다. 이러한 위치 편이를 요각 오프셋이라 부른다. 즉 내측의 단부에 데이터 헤드(20)를 이동할 때의 헤드암(402)의 회전중심(430)의 중립위치에 대한 내주최대 요각 α1과 반대방향의 외주 최대 요각 α2에 대해 데이터헤드(20)에 설치되어 있는 기입헤드(400)와 판독헤드(410)간에 위치편이가 생긴다.In the magnetic disk apparatus using the small MR head as the read head of the data head, as shown in FIG. 78, the data head 20 is positioned at the position 20 'of the innermost circumferential side and the data head 20 is optimally positioned. In the case of positioning at the position 20 on the outer circumferential side, the position shift occurs with respect to the on-track state of the writing head 400. This position shift is called the yaw angle offset. That is, the data head 20 has an outer peripheral maximum yaw angle α1 with respect to the neutral position of the center of rotation 430 of the head arm 402 when the data head 20 is moved at the inner end thereof and the outer maximum yaw angle α2 in the opposite direction to the data head 20. Position shift occurs between the write head 400 and the read head 410 provided.
제79도는 데이터 헤드(20)를 확대해서 나타낸 것이다. 자기 헤드를 사용한 기입 헤드(400)와 MR헤드를 사용한 판독헤드(40)가 일체로 설치되어 있다. 기입헤드(400)의 코어폭 W2는 예를 들어 트랙피치를 7.5㎛로하면 6㎛정도이다. 한편 MR헤드를 사용한 판독헤드(410)의 코어폭 W3는 코어폭 W2의 절반 이하가 되는 3㎛이하가 된다. 설계상은 기입헤드(410)의 중심을 일치시키나 실제로는 위치 편이로 인한 기계적인 오프셋 △ W를 갖는다. 데이터면의 사용자영역에서의 데이터 기입은 서보면의 위상서보정보에 의거한 기입헤드(400)의 온 트랙제어로 실시된다. 그러므로 사용자가 판독헤드(410)에 의한 판독 동작으로 전환하고자 할 경우에는 기계적인 오프셋△W만큼 트랙중심으로부터 편이한 위치에서 위상서보정보를 판독하게 된다.79 shows an enlarged view of the data head 20. The write head 400 using the magnetic head and the read head 40 using the MR head are integrally provided. The core width W2 of the write head 400 is, for example, about 6 μm when the track pitch is 7.5 μm. On the other hand, the core width W3 of the read head 410 using the MR head is 3 μm or less, which is less than half the core width W2. The design coincides the center of the write head 410 but actually has a mechanical offset [Delta] W due to the positional shift. Data writing in the user area of the data plane is performed by on-track control of the write head 400 based on phase servo information on the servo plane. Therefore, when the user wants to switch to the read operation by the read head 410, the phase servo information is read at a position shifted from the track center by the mechanical offset? W.
이와 같은 데이터헤드(20)에서의 기입헤드(400)와 판독헤드(410)의 기계적인 오프셋 △W에 추가하여 제78도에 나타낸바와 같이 VCM(16)에 의한 요각마다 다른 오프셋이 기입헤드(400)와 판독헤드(410)간에 생긴다.In addition to the mechanical offsets ΔW of the write head 400 and the read head 410 in the data head 20, as shown in FIG. 78, offsets different for each yaw angle by the VCM 16 may be used. Between 400 and readhead 410.
제80a도는 제78도의 내주최대 요각 α1에서의 트랙중심(460)에 대한 판독헤드(410)의 요각 오프셋을 나타낸다. 제80b도는 제78도의 외주 최대 요각 α2에서의 트랙중심(480)에 대한 판독헤드(410)의 요각 오프셋을 나타낸다. 이들간의 대비에서 분명한 바와 같이 제78도의 중심 위치(402)에서의 요각 오프셋 0에대해 최내주측과 최외주측에서는 반대 방향의 요각 오프셋이 생긴다.FIG. 80A shows the yaw offset of the readhead 410 with respect to the track center 460 at the maximum peripheral yaw α1 in FIG. 80B shows the yaw angle offset of the read head 410 with respect to the track center 480 at the outer circumferential yaw angle α2 in FIG. As evident in the contrast between them, in the innermost circumferential side and the outermost circumferential side with respect to the yaw angle offset 0 at the center position 402 of FIG.
제81도에서는 요각 오프셋이 0°가 되는 중앙의 실린더 번지, 예를 들어 실린더 번지(2000)를 원점으로 좌측에 내주최대 요각, 우측에 외주 최대 요각에서의 오프셋 △Win과 △Wout를 플롯하고 있다. 최내주 및 최외주의 헤드 위치(424, 422)가 정해지면 이들 헤드 위치를 연결하는 직선(428)에 의해 이들간의 오프셋을 추정할 수가 있다. 여기서 중심위치에서의 요각을 0°, 외측을 플러스측, 내측을 마이너스측으로 하고 요각 0°에서의 기계적인 오프셋 △W를 원점으로 한다. 내측 및 외측의 요각 오프셋의 최대치를 보면 외측은 플러스의 오프셋, 내측은 마이너스의 오프셋이 상대적으로 생긴다.In FIG. 81, offsets ΔWin and ΔWout at the center cylinder address where the yaw angle offset becomes 0 °, for example, the cylinder address 2000 at the innermost maximum yaw angle on the left side and the outermost yaw angle on the right side are plotted. . Once the innermost and outermost head positions 424 and 422 are determined, an offset between them can be estimated by a straight line 428 connecting these head positions. Here, the yaw angle at the center position is 0 °, the outside side is the positive side, and the inside side is the minus side, and the mechanical offset? W at the yaw angle 0 ° is used as the origin. Looking at the maximum of the inner and outer yaw angle offsets, the outer side has a positive offset and the inner side has a negative offset.
본 발명의 디스크 장치에서는 제64도 및 제65도에서 나타낸 바와 같이 데이터 면의 내주가드대역영역(IGBI)의 특서 빈 실린더와 외주가드대역영역(OGBI)의 특성 빈 실린더에 위상 서보패턴을 미리 기록하고 있다. 따라서 예를 들어 제8도에 나타낸 바와 같이 제품출하전의 조립최종단계에서 요각 오프셋처리를 실행하여 요각 오프셋의 보정 테이블을 작성해 둔다.In the disk apparatus of the present invention, as shown in FIGS. 64 and 65, the phase servo pattern is recorded in advance in the special empty cylinder of the inner circumferential guard band region IGBI on the data plane and the characteristic empty cylinder of the outer circumferential guard band region OGBI. Doing. Thus, for example, as shown in FIG. 8, the yaw offset offset process is performed at the final stage of assembly before shipment of the product to prepare the yaw offset offset table.
제82도의 플로차트는 본 발명의 디스크 장치에 의한 요각 오프셋의 측정처리를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 데이터면의 위상서보 패턴에 의거해서 데이터 헤드(20)를 데이터면의 최내주측의 내주가드대역영역(IBGI)의 특정영역에 탐색한다. 스텝 S2에서 일정한 서보 프레임 간격으로 서보헤드(18)로부터 데이터헤드(20)의 판독헤드(410)로 전환하면서 데이터면 위상서보 패턴으로부터 내주측의 요각 오프셋 △Win을 측정한다. 이 데이터면 위상 서보 패턴의 측정처리에서는 예를 들어 1실린더당 216개의 서보프레임 중에서 서보면 서보프레임을 13프레임 처리 할 때마다 동작모드를 데이터면 서보 프레임의 판독모드로 전환하여 1실린더당 16개의 요각 오프셋을 측정하고, 최종적으로 평균치로서 요각 오프셋 △Win을 결정한다. 스텝 S2에서의 내주측의 요각 오프셋 처리를 스텝 S4에서 데이터 헤드를 전환하면서 전 헤드에 대해 실행한다. 스텝 S1∼S4에서의 내주 요각오프셋의 측정처리가 완료되면 스텝S5로 진행한다. 데이터면의 위상서보 패턴에 의거해서 데이터 헤드(20)를 데이터면의 최외주 부분에 위치하는 외주가드애역영역(OGBI)의 위상 서보 패턴을 기입하고 있는 특정 실린더에 탐색한다.The flowchart of FIG. 82 shows the measurement process of the yaw angle offset by the disk apparatus of this invention. First, in step S1, the data head 20 is searched for the specific region of the inner circumferential guard band region IBGI on the innermost circumferential side of the data surface based on the phase servo pattern of the data surface. In step S2, the yaw offset [Delta] Win on the inner circumference side is measured from the data plane phase servo pattern while switching from the servo head 18 to the read head 410 of the data head 20 at constant servo frame intervals. In the measurement process of the data plane phase servo pattern, for example, every 13 frames of the servo plane servo frame among the 216 servo frames per cylinder, the operation mode is switched to the read mode of the data plane servo frame, and 16 The yaw offset is measured and finally yaw offset DELTA Win is determined as an average value. The yaw offset processing on the inner circumferential side in step S2 is executed for all the heads while switching the data heads in step S4. When the measurement processing of the inner periphery yaw offset in step S1 to S4 is completed, it progresses to step S5. Based on the phase servo pattern of the data plane, the data head 20 is searched for a specific cylinder in which the phase servo pattern of the outer circumference guard area OGBI located at the outermost circumference of the data plane is written.
탐색동작을 완료하면 스텝 S6으로 진행한다. 스텝 S2의 경우와 마찬가지로 일정한 서보 프레임 간격으로 서보에드(18)로부터 판독헤드(410)로 전호나하여 예를 들어 1실린더당 16개의 데이터면 서보프레임의 위상 서보 패턴으로부터 외주측 요각 오프셋을 측정하고, 그들의 평균치로서 외주측 요각 오프셋 Wout를 결정한다. 스텝 S6의 처리를 스텝 S8에서 헤드를 전환하면서 스텝 S7에서 전 헤드가 종료할 때까지의 되풀이 한다. 내주측 및 외주측의 요각 오프셋의 측정전이 종료되면 스텝 S9에서 각 데이터 헤드마다 구한 최내주 및 최외주 요각 오프셋 △Win 및 Wout의 선형 보간에 의해 제81도에 나타낸 바와 같이 각 실린더 위치에서의 요각 오프셋을 산출하여 보정에 사용하는 요각 오프셋 테이블을 작성한다.When the search operation is completed, the process proceeds to step S6. In the same manner as in the case of step S2, the Servo ED 18 is transferred to the readhead 410 at a constant servo frame interval, and the outer circumferential yaw offset is measured, for example, from a phase servo pattern of 16 data plane servo frames per cylinder. The outer peripheral yaw angle offset Wout is determined as their average value. The process of step S6 is repeated until all the heads are finished in step S7 while switching the heads in step S8. When the pre-measurement of the yaw offset of the inner and outer circumferential sides is finished, the yaw angle at each cylinder position as shown in FIG. 81 by linear interpolation of the inner and outer circumferential yaw offsets? Win and Wout obtained for each data head in step S9. The offset angle calculation table is used to calculate the offset.
제83도는 제82도의 요각 오프셋 측정처리에 의해 작성된 요각 오프셋의 보정 테이블의 일례를 나타낸다. 이 보정 테이블에서는 예를 들어 50실린더 번지 마다 하나의 요각 오프셋을 구한 테이블로 작성되어 있다.FIG. 83 shows an example of a correction table of the yaw angle offset created by the yaw angle offset measurement process of FIG. In this correction table, for example, one table angle offset is calculated for every 50 cylinder addresses.
제84도의 플로차트는 본 발명의 디스크 장치를 시스템에 도입하여 운용중의 판독 처리로 실행되는 요각 오프셋 보정에 관한 것이다. 우선 스텝 S1에서 헤드를 목표실린더에 탐색하고, 스텝 S2에서 판독 동작을 실시한다. 이 판독 동작에서 만일 스텝 S3에서 판독오차가 판정된 경우에는 스텝 S5로 진행한다. 제75도에 나타낸 요각 오프셋 테이블을 참조하여 목표실린더의 번지에 대응하는 요각 오프셋을 판독하고 이 요각 오프셋을 보정하도록 데이터 헤드를 위치 결정한다. 즉 스텝 S3에서의 판독 오차는 요각으로 인하여 기입헤드에 의해 기입된 기록 패턴으로부터 판독 헤드가 크게 편이하여 판독파형이 열화한 경우에 일어난다. 이 판독 파형의 열화를 보상하기 위하여 요각 오프셋을 실시하여 판독헤드를 실린더 중심측으로 위치보정하고 판독동작을 재시행(retry)하여 판독 동작을 성공시킨다. 스텝 S3에서 판독 오차가 없으면 스텝 S4에서 정상종료 응답을 상태응답(status response)으로서 되돌리고, 주 처리로 되돌아간다. 이와 같이 요각 오프셋을 미리 측정하여 보정테이블을 작성해둠으로써 판독오차가 발생할 때의 요각 오프셋 보정으로 판독오차의 회복을 확실히 할 수가 있다.The flowchart of FIG. 84 relates to the yaw angle offset correction performed by the read processing in operation by introducing the disk apparatus of the present invention into the system. First, in step S1, the head is searched for the target cylinder, and in step S2, a read operation is performed. In this reading operation, if a reading error is determined in step S3, the flow advances to step S5. With reference to the yaw angle offset table shown in FIG. 75, the yaw offset corresponding to the address of the target cylinder is read out and the data head is positioned to correct this yaw offset. In other words, the read error in step S3 occurs when the read head is greatly shifted from the write pattern written by the write head due to the yaw, and the read waveform deteriorates. To compensate for the deterioration of the read waveform, a yaw offset is performed to position the read head to the cylinder center side and retry the read operation to make the read operation successful. If there is no reading error in step S3, the normal termination response is returned as a status response in step S4, and the process returns to the main processing. Thus, by measuring the yaw offset in advance and creating a correction table, it is possible to assure the recovery of the read error by correcting the yaw offset when a reading error occurs.
[VCM용 변환기의 중심치 조정][Adjust center of transducer for VCM]
제85도는 본 발명의 디스크 장치의 드라이브 콘트롤러(12)에 설치되어 있는 VCM(16)의 구동 회로부를 나타낸다. 드라이브 프로세서(30)로부터의 VCM(16)에 대한 전류지시데이터는 D/A변환기(40)에 의해 아날로그 신호로 변호나되어 드라이버회로(42)에 의해 구동전류로 변환되어 공급된다. VCM(16)의 전류제어에서 드라이브 프로세서(30)에 의한 전류지시 데이터를 수 비트의 디지털 데이터로서 출력하는 경우에 지시 데이터에 정부(正負)의 부호와 조작량을 주기 위해 드라이버회로(42)에 대해 참조전압 작성회로(414)를 설치한다. 이 참조 전압작성회로(414)의 참조전압으로서는 D/A변환기(40)의 변환전압의 중간점 전압을 설정한다. 드라이버회로(40)는 참조전압을 중심으로 볼 때 극성과 조작량을 갖는 구동전압을 작성한다. 구동전압은 정부의 구동전류로 변환되어, VCM(16)을 구동하도록 되어 있다. 이상적으로는 D/A변환기(40)에 지시전류 0을 지시할 때의 변환전압과 참조전압작성회로(414)로부터 발생한 참조 전압이 일치하여 드라이버회로(42)의 구동 전류가 0이 되는 것이다. 그러나 D/A변환기(40) 및 참조전압작성회로(414)의 구성부품에는 저항치, 정수등의 변동이 있다. 그러므로 D/A변환기(40)가 변환 출력한 중심지시 전압과 참조전압작성회로(414)로 작성하는 참조전압 사이에 오차가 발생한다. VCM(16)에는 오차에 따른 불필요한 전류가 흘러서 소위 중심 오프셋이 생기고 서보제어에 악 영향을 미친다.85 shows the drive circuit portion of the VCM 16 provided in the drive controller 12 of the disk apparatus of the present invention. The current instruction data for the VCM 16 from the drive processor 30 is converted into an analog signal by the D / A converter 40, and is converted into a driving current by the driver circuit 42 and supplied. In the case of outputting current instruction data by the drive processor 30 as digital data of several bits in the current control of the VCM 16, the driver circuit 42 is provided to give a positive sign and an operation amount to the instruction data. A reference voltage generator 414 is provided. As the reference voltage of this reference voltage generation circuit 414, the midpoint voltage of the conversion voltage of the D / A converter 40 is set. The driver circuit 40 creates a drive voltage having a polarity and an operation amount when viewed from the reference voltage as the center. The driving voltage is converted into the driving current of the government to drive the VCM 16. Ideally, the drive voltage of the driver circuit 42 becomes zero because the converted voltage when instructing the instruction current 0 to the D / A converter 40 matches the reference voltage generated from the reference voltage generation circuit 414. However, components of the D / A converter 40 and the reference voltage generation circuit 414 have variations in resistance values and constants. Therefore, an error occurs between the center instruction voltage converted by the D / A converter 40 and the reference voltage generated by the reference voltage creation circuit 414. Unnecessary current flows due to the error in the VCM 16, so-called center offset occurs, and adversely affects servo control.
이와 같은 무제를 해결하기 우하여 본 발명의 디스크 장치에서는 제9도의 플로차트의 스텝 S2에 나타낸 바와 같이 파워 온 스타트에서의 초기화 처리의 단계에서 D/A변환기(40)의 중심지시 전압과 참조 전압 작성회로(414)로부터 발생한 참조전압간의 오차를 측정하고, 초기화 종료후의 판독 및 기입처리에서 이 오차를 보정한 서보제어를 실행한다. 이 중심 지시 전압과 참조 전압간의 오차를 측정하기 위하여 제85도의 실시예에서는 D/A변환기(40)의 변환 전압과 참조전압 작성회로(414)의 참조 전압을 비교하는 비교회로(416)를 새로히 설치한다. 비교회로(416)는 비교출력을 이요하여 드라이브 프로세서(30)의 기능으로서 실현되는 DAC중심치 조정부(80)에 의해 오차를 측정하여 통상의 판독 및 기입 동작에서 측정오차에 의거한 보정을 시리시하도록 되어 있다.In order to solve such a problem, in the disk apparatus of the present invention, as shown in step S2 of the flowchart of FIG. 9, the center instruction voltage and the reference voltage of the D / A converter 40 are generated during the initialization process at power-on start. The error between the reference voltages generated by the circuit 414 is measured, and servo control which corrects this error is executed in the read and write processing after the initialization is completed. In order to measure the error between the center indication voltage and the reference voltage, in the embodiment of FIG. 85, the comparison circuit 416 comparing the converted voltage of the D / A converter 40 and the reference voltage of the reference voltage creation circuit 414 is renewed. Install. The comparison circuit 416 measures the error by the DAC center value adjusting unit 80, which is realized as a function of the drive processor 30 by utilizing the comparison output, to correct the correction based on the measurement error in normal read and write operations. It is supposed to be.
제86도는 제85도의 VCM용 DAC중심치 조정부(80)에 의한 측정처리를 나타낸다. 이 측정처리은 전반의 모드1과 후반의 모드2로 나누어진다. 모드1의 측정처리에서는 D/A변환기(40)에 대한 미리 정해진 중심지시 데이터보다 소정치 만큼 낮은 하한 중심 지시치 Vcl을 설정한다. 지시치를 단계적으로 증가시켜 도시한바와 같이 D/A비교기(40)의 출력 전압을 상승시킨다. 최초에는 D/A변환기(40)의 하한중심 지시전압 Vcl은 참조전압보다 낮으므로 비교 회로(416)의 출력은 L레벨로 되어 있다. D/A변환기(40)에 대한 지시치를 증가시키면 변환전압이 실제의 참조전압을 넘은 시점에서 비교회로(416)의 출력이 H레벨로 반전한다. 출력이 H레벨로 반전한 때의 전압 Vc1을 측정치로서 보존한다. 모드1에서는 마찬가지로 처리를 예를 들어 4회 되풀이 하여 그 평균치로서 최종적인 모드1의 제1중심 전압 Vc1을 구한다. 다음에 모드2의 측정을 개시한다. 모드2의 측정에서는 예정하고 있는 중심 지시 데이터보다 높은 중심 상한 지시치를 D/A변환기(40)에 세트하고 중심 상한 지시전압 VCH로부터 서서히 변환전압을 감소시킨다. 최초에 중심상한 지시 전압 VCH는 실제의 참조전압보다 높으므로 비교회로(416)의 출력이 L레벨로 반전한다. 따라서 이 때의 전압 Vc2를 제2의 중심 상한 전압으로서 보관한다. 모드1의 경우와 마찬가지로 모드2에서도 4회의 측정처리를 실행하여 그 평균치로서 최종적인 측정 전압 Vc2를 구한다.FIG. 86 shows measurement processing by the DAC center value adjusting unit 80 for VCM in FIG. This measurement process is divided into Mode 1 of the first half and Mode 2 of the second half. In the measurement process of mode 1, the lower limit center indication value Vcl lower than the predetermined center indication data for the D / A converter 40 by a predetermined value is set. Increasing the indication step by step increases the output voltage of the D / A comparator 40 as shown. Initially, the lower limit center indicating voltage Vc 1 of the D / A converter 40 is lower than the reference voltage, so that the output of the comparison circuit 416 is at the L level. Increasing the indication to the D / A converter 40 inverts the output of the comparison circuit 416 to the H level when the converted voltage exceeds the actual reference voltage. The voltage Vc 1 when the output is inverted to the H level is stored as a measured value. In Mode 1, the process is repeated four times, for example, and the final first center voltage Vc 1 of Mode 1 is obtained as the average value. Next, the measurement of mode 2 is started. Set a higher center than the upper limit reading instruction data center, which will measure the second mode of the D / A converter 40, and reduces gradually from the center of the upper limit voltage conversion instruction voltage V CH. Initially, the upper center indicating voltage V CH is higher than the actual reference voltage, so that the output of the comparison circuit 416 is inverted to L level. Therefore, the voltage Vc 2 at this time is stored as the second center upper limit voltage. As in the case of Mode 1, four measurement processes are performed in Mode 2, and the final measured voltage Vc 2 is obtained as the average value.
이상의 모드1 및 2의 측정이 완료되면 모드1의 측정전압Vc1에 모드2의 측정전압 Vc2를 가하여 그 합계 전압을 2로나눈 전압 Vc로부터 D/A변환기(40)에 대한 중심지시 데이터를 구하고 보정된 DAC중심지시 데이터로서 드라이브 프로세서(30)에 보관한다.After the measurement of the above modes 1 and 2 is completed, the center indication data for the D / A converter 40 is obtained from the voltage Vc obtained by adding the measured voltage Vc 2 of the mode 2 to the measured voltage Vc 1 of the mode 1 and dividing the total voltage by 2. Obtained and stored in the drive processor 30 as the corrected DAC center indication data.
이 측정된 D/A변환기(40)의 중심지시 데이터의 변환전압은 참조전압 작성회로(414)의 참조전압에 거의 완전히 일치하여 정확한 중심전압의 설정을 할 수 있다. 드라이브 프로세서(30)에서의 VCM(16)의 전류지시 데이터는 측정된 중심지시 전압Vc에 대응하는 데이터를 제로점으로 하고 부호와 조작량에 따른 데이터를 만들어 내어 D/A변환기(40)에 출력한다.The converted voltage of the center indication data of the measured D / A converter 40 is almost completely coincident with the reference voltage of the reference voltage generation circuit 414, so that an accurate center voltage can be set. The current instruction data of the VCM 16 in the drive processor 30 sets the data corresponding to the measured center instruction voltage Vc as zero point, generates data according to the sign and the manipulation amount, and outputs the data to the D / A converter 40. .
제87도의 플로차트는 제86도의 D/A변환기의 중심치 조정처리에 관한 것이다. 스텝 S1∼S5에서의 처리가 제86도의 모드1에서의 측정 처리가 된다. 또 스텝 S6∼S10에서의 처리가 모드2에서의 측정처리가 된다. 스텝 S11에서 최종적인 중심치Vc의 평균치를 사용한 계산을 한다. 스텝 12에서 드라이브 프로세서(30)에 참조전압에 일치하는 D/A변환기(40)의 중심지시치를 세트한다. D/A변환기에 대한 중심지시 데이터의 변환전압과 드라이버회로(42)에 제로점이 되는 동작점을 설정하는 참조전압 작성회로(414)로부터의 참조전압간의 오차를 측정하여 보정함으로써 고정밀도의 서보제어를 실시할 수가 있다.The flowchart of FIG. 87 relates to the center value adjustment process of the D / A converter of FIG. Processing in steps S1 to S5 becomes measurement processing in mode 1 of FIG. The processing in steps S6 to S10 is the measurement processing in mode 2. FIG. In step S11, calculation using the average value of the final center value Vc is performed. In step 12, the center processor value of the D / A converter 40 corresponding to the reference voltage is set in the drive processor 30. High-accuracy servo control by measuring and correcting the error between the reference voltage from the reference voltage generation circuit 414 which sets the operating point which becomes the zero point in the driver circuit 42 and the center voltage of the D / A converter. Can be done.
[리제로 동작][Rezero action]
본 발명의 디스크 장치에서는 제9도의 스텝 S3에서 나타낸 바와 같이 파워온 스타트에서의 초기화 단계에서 헤드를 외주가드 대역영역(OGB1)에 위치 결정하여 실린더 번지를 형성하고 있는 카운터의 값을 초기치로서의 제로 번지에 세트하기 위한 리제로동작을 실행한다. 그러나 리제로 동작의 단계에서는 절대적인 실린더 번지가 알려져 있지 않기 때문에 최내주측의 접촉 개시/정지 영역(CSS영역)에 있는 헤드를 외주 가드 대역영역에 탐색하기 위한 속도제어 문제가 있다.In the disk apparatus of the present invention, as shown in step S3 of FIG. 9, in the initialization step at the power-on start, the head is positioned in the outer guard band area OGB1 to form a cylinder address, and the zero address as the initial value is set to zero. Perform the rezero operation to set to. However, since the absolute cylinder address is not known at the stage of the rezero operation, there is a problem of speed control for searching the head in the outer guard band region for the head in the innermost contact start / stop region (CSS region).
즉 위상 서보 패턴을 사용한 본 발명의 탐색 제어에서는 헤드위치검출의 샘플링 주기마다 속도를 검출하고 다음의 샘플링 시점에서의 헤드 위츨 예측하면서 속도제어를 실시한다. 그러나 절대적인 실린더 번호가 확정되어 있지 않는 단계에서는 예측실린더 위치에 의거한 실린더 전환을 위한 목표 실린더에 오차가 있어서 정상적인 탐색동작을 기대할 수 없다.That is, in the search control of the present invention using the phase servo pattern, the speed is detected while detecting the speed at each sampling period of the head position detection and predicting the head position at the next sampling time point. However, in the stage where the absolute cylinder number is not determined, there is an error in the target cylinder for cylinder switching based on the predicted cylinder position, so that a normal search operation cannot be expected.
따라서 본 발명의 리제로 동작에서는 헤드를 최내주의 접촉 개시/정지 영역으로부터 가속제어에 의해 외주측으로 밀어내어 구동한 후에 최초에 얻어지는 적분 전압0에 의해 상대적으로 실린더 번지를 0으로 하는 리제로 동작을 실행한다. 이 실린더번지에 의거하여 속도 검출에 의한 위치예측으로 목표 실린더까지의 나머지 실린더 수를 구하면서 목표 속도를 결정하여 속도제어를 실시한다. 외주 가드 대역영역(OGB1)에 헤드가 도착하여 가드대역 검출 신호가 얻어진 시점에서 실린더번지의 절대치를 0으로 하는 절대적인 리제로 동작을 실시한다. 제88도의 플로차트는 본 발명의 디스크 장치에서의 리제로 처리의 상세를 나타낸다. 우선 스텝 S1에서 접촉 개시/정지영역에 부상한 헤드를 VCM(16)에 대한 가속전류의 공급으로 내주측으로부터 외주측으로 밀어내어 구동한다. 이 상태에서 스텝 S2에서 실린더 전환으로 인한 마스터 클록의 위상번호는 0으로 고정되어 있다. 스텝 S3에서 적분전압의 번호로부터 4실린더 분의 이동시간 T를 측정한다. 구체적으로 말하면 4실린더분의 이동으로 인하여 적분전압은 4단계로 변화하므로 이 4단계의 적분전압의 변화를 검출함으로써 4실린더분의 이동시간 T를 측정할 수 있다. 스텝 S4에서 측정이동 시간 T로 실린더 수4를 나누어서 단위 시간당의 이동실린더수, 즉 속도 V를 산출 한다. 속도V가 산출되었으면 스텝 S5에서 적분전압이 0전압인가의 여부, 즉 마스터 클록의 위상번호 0에 대응한 실린더에 헤드가 도달했는가의 여부를 체크한다. 적분전압이 0이된 타이밍에서 스텝 S6로 진행한다. 스텝 S6에서 헤드의 절대위치에 대한 이동량을 표시하는 위치의 값Lpos를 상대적으로 0으로하는 상대적인 리제로 동작을 실시한다. 스템 S7에서 제어모드를 속도제어로 전환한다. 이 속도제어의 단계에서는 스텝 S6에서 상대적으로 헤드 위치가 얻어지고 있으므로 스텝 S8에서 다음의 샘플링 시점의 위치예칙이 가능해진다. 또 위치 예측은 제43도에 나타낸 바와 같이 가속도 성분을 포함하도록 하여도 좋다.Therefore, in the rezero operation of the present invention, after the head is driven by pushing the head from the innermost contact start / stop region to the outer circumferential side by acceleration control, the rezero operation of relatively zero cylinder address is performed by the integral voltage 0 obtained first. Run Based on this cylinder address, the target speed is determined by determining the target speed while obtaining the remaining number of cylinders to the target cylinder by position prediction by speed detection. When the head arrives in the outer guard band area OGB1 and the guard band detection signal is obtained, an absolute rezero operation is performed in which the absolute value of the cylinder address is zero. The flowchart in FIG. 88 shows details of the rezero process in the disk apparatus of the present invention. First, in step S1, the head floating in the contact start / stop area is driven by being driven from the inner circumference side to the outer circumference side by supplying the acceleration current to the VCM 16. In this state, the phase number of the master clock due to cylinder switching in step S2 is fixed to zero. In step S3, the movement time T for four cylinders is measured from the integral voltage number. Specifically, since the integral voltage changes in four stages due to the movement of the four cylinders, the movement time T of the four cylinders can be measured by detecting the change of the integral voltage of the four stages. In step S4, the number of cylinders per unit time, that is, the speed V, is calculated by dividing the number of cylinders 4 by the measurement movement time T. When the speed V is calculated, it is checked in step S5 whether the integral voltage is 0 voltage, that is, whether the head has reached the cylinder corresponding to phase number 0 of the master clock. The timing advances to step S6 when the integrated voltage reaches zero. In step S6, a relative rezero operation is performed in which the value Lpos of the position indicating the movement amount with respect to the absolute position of the head is made relatively zero. Switch the control mode to speed control in stem S7. In this speed control step, since the head position is obtained relatively in step S6, the position rule at the next sampling time point becomes possible in step S8. In addition, the position prediction may include the acceleration component as shown in FIG.
스텝 S8에서 다음의 샘플링 시점의 위치가 예측 되었으면 스텝 S9에서 예측위치의 실린더에 따른 위상번호의 마스터 클록을 선택하고 또한 목표실린더까지의 나머지 실린더 수로부터 속도제어 패턴의 목표실린더 패턴의 목표 속도를 구한다. 스텝 S10에서 외주가드대역(OGB1)을 검출하기까지 속도제어를 되풀이 한다. 스텝 S10에서 외주 가드 대역(OGB1)이 검출되면 스텝 S11에서 재차 위치의 값을 표시하는 Lpos를 0으로 하는 본래의 리제로 동작을 실행한다. 이로서 리제로 동작이 종료되고 스텝 S12에서 제어모드는 외주가드 대역(OBG1)을 검출한 실린더 번지에 온 트랙하는 파인 제어로 전환된다.If the position of the next sampling time point is predicted in step S8, the master clock of the phase number according to the cylinder of the predicted position is selected in step S9, and the target velocity of the target cylinder pattern of the speed control pattern is obtained from the remaining number of cylinders up to the target cylinder. . The speed control is repeated until the outer guard band OGB1 is detected in step S10. When the outer guard band OGB1 is detected in step S10, in step S11, the original rezero operation of setting Lpos indicating the value of the position to zero again is executed. As a result, the rezero operation is terminated, and the control mode is switched to fine control for on-track to the cylinder address where the outer guard band OBG1 is detected in step S12.
이와 같이 본 발명의 디스크 장치에서는 헤드의 절대위치가 확정되어 있지 않는 제로 동작의 상태에서도 속도 검출에 의거한 다음 헤드 위치의 예측에 따른 속도제어를 확실히 실시할 수 있어, 헤드를 외주 가드대역 영역에 확실히 탐색하여 제로 동작을 정확히 실시할 수가 있다.As described above, in the disk apparatus of the present invention, even in the zero operation state in which the absolute position of the head is not determined, the speed control based on the speed detection based on the speed detection can be reliably performed, and the head is placed in the outer guard band region. You can certainly search for it and perform zero operation correctly.
[서보계의 자동 조정][Auto Adjustment of Servo Meter]
자기 디스크 장치에서 탐색제어의 최적화를 기하기 위해서는 속도제어를 실행하고 있는 코스제어로부터 파인제어로 전환했을 때의 세팅시간(setting time)을 최소한으로 억제하는 것이 소망스럽다. 이 세팅시간을 최소시간으로 억제하는 서보계의 조정방법으로서는 제89도의 위치 오차 절대 적분치를 측정하여 조정치로서의 목표 속도 패턴에서의 가감속의 이득을 결정하는 방법이 있다.In order to optimize the search control in the magnetic disk device, it is desired to minimize the setting time when switching from the coarse control which performs the speed control to the fine control. As an adjustment method of the servo system which suppresses this setting time to a minimum time, there is a method of determining the gain of acceleration / deceleration in the target speed pattern as the adjustment value by measuring the absolute position error integral value of FIG.
기타의 방법으로서는 제90도에 나타낸 바와 같이 평가함수로서 코스 시간을 최소로 하도록 목표 속도 패턴의 가감속에서의 속도 이득을 조정치 K로 하여 조정하는 조정법이 있다. 제89도에서 평가함수로서 채용하고 있는 위치오차 적분치는 제92a도의 목표속도 패턴, 제 92b도의 탐색전류 및 제92c도의 위치신호와 같이 헤드가 목표 실린더의 0.5실린더 앞의 위치에 달한 후부터 헤드가 코스제어로부터 파인제어로 전호나한 후의 온 트랙 상태로 들어가기 까지의 위치신호의 오차를 적분하여 절대치를 구한 것이다.As another method, as shown in FIG. 90, there is an adjustment method of adjusting the speed gain at the acceleration / deceleration of the target speed pattern as the adjustment value K so as to minimize the course time as the evaluation function. The position error integration value employed as the evaluation function in FIG. 89 is the course of the head after the head reaches the position in front of the 0.5 cylinder of the target cylinder, as shown in the target speed pattern in FIG. 92a, the search current in FIG. 92b, and the position signal in FIG. 92c. The absolute value is obtained by integrating the error of the position signal from control to fine control and entering the on-track state.
제90도에 평가함수로서 채용하고 있는 코스 시간 Tc는 제92c도에 나타낸 바와 같이 속도 제어의 개시도부터 헤드가 목표 실린더의 0.5실린더 앞의 위치에 달하기 까지의 시간이다. 이들 평가 함수로서 사용하는 위치 오차 절대 적분치 △1 및 코스 시간 Tc는 제92a도의 목표속도 패턴에서의 가속시 및 감속시의 속도이득, 예를 들어 가속시에 대해서는 기울기를 표시하는 K1, K2, K3를 전환하므로써 변화한다. 즉 위치 오차 절대 적분치 △I에 대해서는 제89도에 나타낸바와 같이 속도 이득으로서의 조정치 K의 변화에 대해 특성(418)이 되어 특이점(420, 422)의 2개로 평가함수 △I의 최적치가 얻어진다. 또 코스시간 Tc에 대해서는 제90도에 나타낸 바와 같이 조정치 K에 대해 특성(424)이 얻어지며, 이 경우에는 특이점(426)에 의해 평가함수 Tc가 얻어진다.The course time Tc employed as the evaluation function in FIG. 90 is the time from the start of speed control to the position before the head reaches the 0.5 cylinder of the target cylinder, as shown in FIG. 92c. The position error absolute integral value Δ1 and the course time Tc used as these evaluation functions are K1, K2, which indicate the slope gain during acceleration and deceleration in the target speed pattern of FIG. 92a, for example, the acceleration. It changes by switching K3. In other words, for the absolute position error absolute value? I, as shown in FIG. 89, the characteristic value 418 is varied with respect to the change in the adjustment value K as the speed gain, and the optimum value of the evaluation function? I is obtained by two of the singular points 420 and 422. Lose. As for the course time Tc, as shown in FIG. 90, the characteristic 424 is obtained with respect to the adjustment value K. In this case, the evaluation function Tc is obtained by the singular point 426.
그러나 제89도의 평가함수로서 위치오차 절대적분치 △I를 사용한 경우에는 평가함수 △I가 최소치가 되어도 코스시간이 너무 길어 져서 전체적으로 탐색 성능이 떨어져서, 반드시 최적한 서보계의 조정상태가 얻어지는 것은 아니다. 제90도의 코스시간 Tc를 평가함수로 한 경우에는 코스시간은 최대로 짧게 할 수 있으나, 헤드가 온 트랙 상태로 들어가기까지의 안정시간이 길어져서 이에 대해서도 전체적인 탐색성능의 최적화는 기대할 수 없다.However, in the case where the absolute position error absolute value? I is used as the evaluation function of FIG. 89, even if the evaluation function? I is the minimum value, the course time is too long and the search performance is poor as a whole, so that the optimum servo system adjustment state is not necessarily obtained. In the case where the course time Tc of FIG. 90 is used as the evaluation function, the course time can be shortened as much as possible, but the stability time until the head enters the on-track state becomes long, and thus the overall search performance optimization cannot be expected.
따라서 본 발명의 서보계의 안정자동조정에서는 제89도의 위치오차 절대적분치 △I와 제90도의 코스 시간 Tc의 쌍방을 평가함수에 취입하여 속도 이득으로서의 조정치 K의 최적화를 기한다. 구체적으로 말하면 조정치 K로서의 속도 이득을 가감하면서 탐색 동작을 되풀이하여, 위치오차 절대 적분치 △I와 코스시간 Tc를 각 탐색 동작마다 측정한다. 이들 2개의 값을 가산해서 구한 평가함수(△I+Tc)를 평가함수로서 제91도에 나타낸 조정치 K에 대한 특성(428)을 측정한다. 이 특성(428)이 얻어지면 특이점(430)이 평가함수(△I+Tc)를 최소치로 하는 최적조정치로서 구해진다. 특이점(430)의 조정치 K에 제92a도에 나타낸 목표 속도 패턴의 가감속에서의 속도이득을 설정하면 충분하다. 제8도에 나타낸 바와 같이 서보계의 안정자동조정은 제품출하 단계의 최종공정에서 실행된다.Therefore, in the stable automatic adjustment of the servo system of the present invention, both the position error absolute integral? I of FIG. 89 and the course time Tc of FIG. 90 are taken into the evaluation function to optimize the adjustment value K as the speed gain. Specifically, the search operation is repeated while adding and subtracting the speed gain as the adjustment value K, and the position error absolute integral value? I and the course time Tc are measured for each search operation. The characteristic 428 with respect to the adjustment value K shown in FIG. 91 is measured as an evaluation function (ΔI + Tc) obtained by adding these two values. When this characteristic 428 is obtained, the singular point 430 is obtained as an optimal adjustment value with the evaluation function? I + Tc as the minimum value. It is sufficient to set the speed gain at the acceleration / deceleration of the target speed pattern shown in FIG. 92A to the adjustment value K of the singular point 430. As shown in Fig. 8, the stable automatic adjustment of the servo system is executed in the final process of the product release step.
이와 같은 본 발명의 탐색 제어에서의 안정조정에 의해 코스시간과 위치오차 절대적분치를 최소로 하는 최적 조정치를 어 을 수가 있어, 탐색 성능을 대폭적으로 향상할 수 있다. 더구나 안정 자동 조정은 디스크 장치마다 실시하므로 장치고 유의 변동도 흡수한 최적 조정상태를 얻을 수가 있다.Such a stable adjustment in the search control of the present invention makes it possible to align the optimum adjustment value for minimizing the course time and the absolute position error integral value, and can greatly improve the search performance. In addition, since the stable automatic adjustment is performed for each disk device, an optimum adjustment state can be obtained in which device variations are also absorbed.
[소거시의 온 트랙 슬라이스치의 확대][Expansion of On Track Slice Value at Clearing]
본 발명의 디스크 장치에서는 디스크 콘트롤러 유닛에 의해 패딩 명령을 받으면 지정된 실린더 번지의 임의의 기록으로부터 인덱스를 검출하기까지의 구간을 기입헤드를 사용하여 교류로 소거하고 있다. 판독 동작, 기입 동작과 마찬가지로 패딩처리에서의 소거 동작시에도 온 트랙시의 위치오차가 미리 설정된 온 트랙 슬라이스치보다 크게 되었을 경우에는 오차로 판정하고 있다. 이 오차 판정에 대해 판독동작이나 기입동작에서는 재시행 동작을 실행하게 된다. 그러나 지정된 기록으로부터 인덱스까지를 전부 소거하는 패딩처리에서는 온 트랙 상태에 대한 오차로 인해 오차가 생길 경우에는 패딩 처리를 강제적으로 종료해버린다.In the disk apparatus of the present invention, when a padding command is received by the disk controller unit, the section from arbitrary recording of the designated cylinder address to the index detection is erased by alternating current using the write head. Similarly to the read operation and the write operation, an error is determined when the position error at the time of on-track becomes larger than the preset on-track slice value during the erase operation in the padding process. The retry operation is executed in the read operation or the write operation for this error determination. However, in the padding process of erasing all of the specified recordings from the indexes, the padding process is forcibly terminated when an error occurs due to an error on the on-track state.
그러므로 패딩처리를 강제로 종료한 이후의 기록 데이터는 소거되지 않는다. 상위의 디스크 콘트롤러 유닛으로는 패딩처리중에 이상 종료한 것을 검출할 수가 없어서 그대로 별도의 처리가 실행된다. 따라서 상위의 디스크 콘트롤러 유닛에서의 데이터의 관리상태의 인식과 실제의 디스크 장치에서의 데이터 상태간에 차이가 생긴다. 예를 들어 동일 실린더내에 같은 번호를 갖는 ID가 존재하는 이상 상태를 일으켜서, 결과적으로 장치 이상으로서 오차에 의해 처리가 종료되어버리는 문제가 있다. 그러므로 본 발명의 디스크 장치에서는 패딩처리중에는 가능한 한 온 트랙 오차에 의한 이상 종료를 회피하기 위하여 판독 동작이나 기입 동작시에 사용하고 있는 온 트랙 슬라이스치를 패딩처리시에 확대하도록 한 것을 특징으로 한다.Therefore, the write data after forcibly ending the padding process is not erased. The higher disk controller unit cannot detect abnormal termination during the padding process, and thus separate processing is executed. Therefore, there is a difference between the recognition of the management state of data in the upper disk controller unit and the data state in the actual disk device. For example, there is a problem in that an abnormal state in which IDs having the same numbers exist in the same cylinder exists, and as a result, the processing is terminated due to an error as a device error. Therefore, the disk apparatus of the present invention is characterized in that, during the padding process, the on track slice value used during the read operation or the write operation is enlarged during the padding process in order to avoid abnormal termination due to the on track error.
제93도는 실린더 번호 1번의 실린더 중심에 데이터 헤드에 설치되어 있는 기입헤드(400) 및 판독 헤드(410)가 온 트랙 되어 있는 상태를 나타낸다. 지금 인접하는 실린더 센터 중심에 대한 트랙 피치 TP를 예를 들어 7.5㎛라 하면 기입 헤드(400)의 코어 폭 W1은 TP값보다 작은 6㎛가 된다. MR헤드를 사용한 판독헤드(410)의 코어폭 W3는 W1의 절반인 3㎛정도가 된다. 패딩처리에서는 기입 헤드(400)에 의해 실린더 기록 데이터를 교류소거한다. 인접하는 실린더에 설치되어 있는 판독 헤드 판독영역을 소거하지 않은한 소거하는 범위는 트랙 중심으로부터 편이하여도 상관이 없다. 즉 패딩처리시 기입 헤드(400)는 도시하는 바와 같이 ±WS2의 범위내에 수용되어 있다. 여기에서 ±WS2=±3㎛가 된다.FIG. 93 shows a state in which the write head 400 and the read head 410 provided in the data head at the center of the cylinder of cylinder number 1 are on track. If the track pitch TP with respect to the center of the adjacent cylinder center is now 7.5 m, for example, the core width W1 of the writing head 400 is 6 m, which is smaller than the TP value. The core width W3 of the readhead 410 using the MR head is about 3 mu m, which is half of W1. In the padding process, the write head 400 alternately erases the cylinder record data. The erasing range may be shifted from the track center unless the read head reading area provided in the adjacent cylinder is erased. That is, during the padding process, the write head 400 is accommodated in the range of ± W S2 as shown. Here, ± W S2 = ± 3 µm.
제94도는 본 발명의 디스크 장치에서의 판독/기입 동작시의 온 트랙 슬라이스치 ±WS1와 제93도에 의하여 정한 패딩시의 온 트랙슬라이스치 ±WS2를 나타낸다. 판독 또는 기입시의 온 트랙 슬라이스치 ±WS1은 통상 ±1㎛정도이다. 한편 본 발명에 의한 패딩시의 온 트랙 슬라이스치 ±WS2는 최대로 3㎛까지 확대할 수가 있다. 예를 들어 ±2㎛로 하면 좋다.FIG. 94 shows the on-track slice value ± W S1 during the read / write operation in the disk apparatus of the present invention and the on-track slice value ± W S2 during padding determined by FIG. On-track slice value ± W S1 at the time of reading or writing is about ± 1 micrometer normally. On the other hand, the on-track slice value +/- W S2 at the time of padding by this invention can be expanded to 3 micrometers at the maximum. For example, it is good to set it as +/- 2micrometer.
제95도의 플로차트는 본 발명의 디스크 장치에서의 패딩처리에 관한 것이다. 이 패딩처리는 우선 스텝 S1에서 상위의 디스크 콘트롤러 유닛에 의해 지정된 목표 실린더에 헤드를 탐색한다. 스텝 S2에서 헤드가 목표 실린더의 0.5실린더앞의 위치에 달했을 때 스텝 S3에 진행하여 제어모드를 파인 제어로 전환한다. 이 파인 제어에서는 통상의 판독 또는 기입시에 사용하고 있는 온 트랙 슬라이스치 ±WS1을 사용하여 온 트랙 상태를 감시한다. 헤드 위치가 목표 실린더 ±WS1의 범위에 들어가면 온 트랙 검출 신호를 고 레벨로 올린다. 이것이 스텝 S4에서 판별되어 제어모드는 탐색제어로부터 온 트랙 제어로 전환된다. 제어모드가 온 트랙 제어로 전환되면 스텝 S5에서 통상의 온 트랙 슬라이스치는 확대된 패딩용의 온트랙 슬라이스치 ±WS2로 전환된다. 스텝 S6에서 지정된 해도(decodin)으로부터 인덱스를 검출하기 까지의 소거동작을 실시한다. 소거 동작중에는 스텝 S7에서 확대한 온 트랙 슬라이스치 ±WS2를 헤드 위치 신호가 넘는 가의 여부를 체크한다. YES이면 스텝 S10에서 이상종료가 된다. 그러나 본 발명에서는 통상의 판독/기입치보다 충분히 크게 온 트랙 슬라이스치를 확대하고 있기 때문에 온 트랙 이상이 되어 이상 종료하는 일은 거의 일어나지 않으며, 스텝 S8에서 소거 동작을 정상적으로 종료할 수가 있다.The flowchart of FIG. 95 relates to the padding process in the disk apparatus of the present invention. This padding process first searches the head for the target cylinder designated by the upper disk controller unit in step S1. When the head reaches the position in front of the 0.5 cylinder of the target cylinder in step S2, the flow advances to step S3 to switch the control mode to fine control. In this fine control, the on-track state is monitored using the on-track slice value ± W S1 used during normal reading or writing. If the head position is within the target cylinder ± W S1 range, raise the on-track detection signal to a high level. This is discriminated in step S4 so that the control mode is switched from search control to on-track control. When the control mode is switched to the on track control, the normal on track slice value is switched to the on-track slice value ± W S2 for enlarged padding in step S5. The erase operation from the decodin designated in step S6 to the detection of the index is performed. During the erasing operation, it is checked whether or not the on-track slice value ± W S2 enlarged in step S7 exceeds the head position signal. If YES, abnormal termination ends in step S10. However, in the present invention, since the on-track slice value is enlarged to be sufficiently larger than the normal read / write value, the abnormally terminated abnormally occurs because of an on track abnormality, and the erase operation can be normally terminated in step S8.
소거 동작이 종료하면 스텝 S9에서 다시 온 트랙 슬라이스치를 원래의 ±WS1으로 복귀하고, 주처리로 되돌아 온다. 이와 같이 패딩 동작중에는 통상의 온 트랙 슬라이스치보다 큰 확대한 온 트랙 슬라이스치를 사용하므로써 패딩처리가 도중에서 이상 종료해 버리는 사태를 최소한으로 억제할 수 있다.When the erasing operation ends, the track slice value back on in step S9 is returned to the original ± W S1 , and the processing returns to the main processing. In such a padding operation, by using an enlarged on track slice value larger than a normal on track slice value, the situation where the padding process ends abnormally in the middle can be minimized.
[기타][Etc]
상기 실시예에서는 제10도에 나타낸 바와 같이 제로 크로스 검출 회로(112)를 위상 서보 패턴의 판독 신호용으로 사용하고 피크 검출 회로(100)를 다른 판독 신호용으로 사용한 경우에 관해 도시하고 설명하였다. 한편 본 발명의 변형으로서 서보 프레임의 모든 판독 신호에 대해서는 피크 펄스 검출 회로를 사용할 수도 있다. 구체적으로 말하면 제로 크로스 검출 회로(112)를 생략하고 선택회로(116)를 통하여 서보헤드(18)와 판독헤드(410)를 피크 검출회로(100)에 접속하고 피크 검출회로(100)의 출력을 가변지연회로(114)에 입력한다.In the above embodiment, as shown in FIG. 10, the case where the zero cross detection circuit 112 is used for the read signal of the phase servo pattern and the peak detection circuit 100 is used for the other read signals has been described and explained. On the other hand, as a modification of the present invention, a peak pulse detection circuit may be used for all read signals of the servo frame. Specifically, the zero cross detection circuit 112 is omitted, and the servo head 18 and the read head 410 are connected to the peak detection circuit 100 through the selection circuit 116 to output the output of the peak detection circuit 100. It is input to the variable delay circuit 114.
이 경우에는 서보 프레임의 트레이닝 영역, 인덱스 가드 대역 영역, 마커 영역, 및 서보 영역의 모든 판독 신호의 피크 타이밍의 검출로 판독 펄스가 생성된다. 이 경우의 시프터(108) 및 가변 지연회로(114)에 의한 듀티비 50%로의 조정은 회로 지연에 기인한 이상(移相, phase shift)을 보증하게 된다.In this case, a read pulse is generated by detecting the peak timing of all the read signals in the training area, the index guard band area, the marker area, and the servo area of the servo frame. In this case, the adjustment to the duty ratio 50% by the shifter 108 and the variable delay circuit 114 ensures a phase shift due to the circuit delay.
반면에 본 발명의 다른 변형으로서 피크 검출회로(100)를 제로 크로스 검출 회로 대신에 치환하여도 좋다 이 경우에는 서보 프레임의 트레이닝 영역, 인덱스 가드 대역 영역, 마커 영역, 및 서보 영역의 모든 판독 신호의 제로 크로스 타이밍의 검출로 판독펄스가 생성된다.On the other hand, as another variation of the present invention, the peak detection circuit 100 may be substituted instead of the zero cross detection circuit. In this case, all the read signals of the training area, the index guard band area, the marker area, and the servo area of the servo frame may be replaced. The detection pulse is generated by the detection of the zero cross timing.
구체적으로 말하면 피크 검출 회로(100)를 생략하고 선택회로(116)를 통하여 서보헤드(18)와 판독 헤드(410)를 제로 크로스 검출회로(112)에 접속하고 제로 크로스 검출회로(112)의 출력은 PLL회로(102), 마커 검출회로(104), 가드 대역 인덱스 검출회로(105), 그리고 가변 지연회로(114)에 입력한다. 이 경우에는 시프터(108) 및 가변 지연 회로(114)에 의한 듀티비 50%로의 조정은 회로 지연에 기인한 이상을 보증하게 된다.Specifically, the peak detection circuit 100 is omitted, and the servo head 18 and the read head 410 are connected to the zero cross detection circuit 112 through the selection circuit 116 and the output of the zero cross detection circuit 112 is performed. Is input to the PLL circuit 102, the marker detection circuit 104, the guard band index detection circuit 105, and the variable delay circuit 114. In this case, the adjustment to the duty ratio 50% by the shifter 108 and the variable delay circuit 114 ensures an abnormality due to the circuit delay.
본 발명의 디스크 장치는 상기의 실시예에 한정되지 않으며 실시예에 기재한 범위내에서 여러 가지 조합이나 변형이 가능하다. 또한 본 발명은 실시예에 나타낸 수치에 한정을 받지 않는다.The disk device of the present invention is not limited to the above embodiment, and various combinations and modifications can be made within the scope described in the embodiment. In addition, this invention is not limited to the numerical value shown in the Example.
Claims (52)
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